《种群的特征》课件3.ppt

教师用书独具演示 课标要求1 列举种群的特征 2 建立种群数量变动的数学模型 第一节生物群落的基本单位 种群 课标解读1 列举种群的特征 2 尝试构建种群增长的数学模型 3 说明制约种群数量变动的因素 4 尝试用样方法和标记重捕法调查种群密度 教学地位本节内容包括种群的特征和种群数量的增长规律两部分内容 其中种群密度的调查 种群数量增长的 J 型 S 型曲线的特点是高考的重点内容 教法指导1 种群密度是本节的核心概念 但并不是仅仅描述性地讲 而是从问题出发 落脚于对科学方法的学习 用标记重捕法测定种群密度 因此 让学生模拟 尝试调查种群密度 是本节的重要教学目标 教材中设计了 边做边学 模拟动物种群密度调查的标记重捕法 对于这种科学方法的学习 着重于学生和老师之间的讨论和对实际问题的探讨 不能撇开生物学现象只是单纯地讲解数学问题 那样会使学生感到乏味 也不能只讲生物学现象而不结合数学方法 因此二者结合至关重要 要好好把握 2 在讲授种群数量变动和制约种群数量变动的因素时 要注意通过典型的例子将两者结合起来 在讲授J型曲线和S型曲线时 要以J型曲线为基础 通过分析种群数量呈指数增长的原因 来分析制约种群连续增长的因素 新课导入建议回忆初中学习的生物分类的最小单位是什么 并举出一些例子 引出 种 的概念 进一步提出 在一定的环境中不同种的生物是如何存在的 明确各种生物都以一定的数量存在于环境中 引出 种群 的概念 并讨论种和种群有哪些相同和不同之处 引导学生分析种群的概念 并注意一下问题 种群中个体年龄的差异 种群是不是个体的简单的相加 进一步提出 种群有什么特征 种群的数量变化有没有规律 教学流程设计 学生课前预习 阅读教材P53 58 填写 课前自主导学 完成 思考交流1 2 步骤1 情景导课 以 新课导入建议 引出本节课题 步骤2 通过 课堂互动探究 探究1比较个体和种群 加深对种群概念的理解 通过例1分析提高 步骤3 探究种群增长的 J 型 S 型曲线 通过 课堂互动探究 探究2总结规律 通过例2分析提高 步骤4 通过 实验探究 学习 探究酵母菌种群大小的动态变化 课外学生完成实验 通过例3强化提高 步骤5 抢答方式完成 正误判断 并分组互评 当堂双基达标 的1 2 3 4 5题 演示结束 步骤6 引导学生以小组合作形式总结本课时重要知识点并以网络图形式呈现 互评后参看 本课知识小结 的网络构建 课下完成 课后知能检测 1 概念在一定时间内占据一定空间的 生物的 个体 2 特征种群的特征包括 和 种群的数量特征主要有 年龄结构和性别比例等 种群的概念和特征 同种 所有 数量特征 空间特征 遗传特征 种群密度 出生率和死亡率 1 种群密度 概念 指 某一种群 的数量 是种群结构最基本的参数 特征 测定方法a 样方法指在被调查种群的分布范围内 随机选取若干样方 通过计算若干 中某种生物的 个体数 然后以其 估算种群总体 的方法 单位面积或体积内 全部个体 样方 全部 平均密度 平均密度 b 标记重捕法 标记重捕法 含义 在一个有比较明确界限的区域内 捕捉一定数量的动物个体 后放回原环境 经过一个适当时期 标记个体与未标记个体重新充分混合分布 进行 根据重捕取样中标记的比例与样地总数中的标记比例相等的假定 估计该区域的种群总数 可计算出某种动物的种群密度 估算某种群内个体数量 N 的公式公式应用前提 个体与 个体在重捕时被捕获的概率相等 标记 重捕 标记 未标记 2 出生率和死亡率 出生率是指种群中单位数量的个体在单位时间内 它反映了生物 的能力 死亡率是指种群中单位数量的个体在单位时间内 出生率和死亡率是 种群密度的 因素 此外迁入和迁出也会直接影响种群数量的变化 新产生的个体数量 产生新个体 死亡的个体数量 决定 最直接 3 年龄结构 含义 指一个种群中 的 的比例 类型 各年龄段 个体数量 增长型 越来越大 稳定型 保持相对稳定 衰退型 较少 较多 大于 越来越小 作用 在一定程度上影响 的变化 可预测种群未来的变化趋势 4 性别比例 含义 指种群中 数量的比例 作用 在一定程度上 种群密度 种群密度 雌雄个体 影响 3 研究种群的核心问题及意义 1 是种群研究的核心问题 2 影响种群数量变化的因素 是决定种群数量变化的主要因素 是 的主要依据 3 实践意义 保护濒危物种 监测 预报和有效控制 种群数量的变化 出生率和死亡率 迁入和迁出 年龄结构 性别比例 预测种群数量变化 有害生物 1 种群所具有的基本特征 个体也同时具有吗 提示 不具有 个体虽有出生但无出生率 虽有迁入但无迁入率 虽有年龄但无年龄结构 1 J型 曲线 1 含义 在理想条件下种群内个体数量 用坐标图表示而形成的曲线 2 理想条件 食物 养料 和 充裕 气候适宜和 等 3 特点 种群增长率相同 4 J型 增长方式的数学模型 Nt N0 t 种群数量的增长规律 连续增长 空间条件 没有敌害 2 S型 曲线 1 含义 在 如空间 食物 天敌等 条件制约下种群个体数量的增长方式用坐标图表示而形成的曲线 2 特点 种群内个体数量达到 所允许的 K值 时不再增加 有限 环境条件 最大值 3 影响种群数量变化的原因 1 人为干扰 在人类 或某种群 的情况下 种群数量长期下降甚至绝灭 也会使种群数量下降或物种绝灭 2 也会对种群密度造成影响 过度捕猎 栖息地被破坏 生物资源过度的开发和利用 环境污染 2 种群数量达到K值后 数量能维持不变吗 为什么 提示 不能 由于环境是时刻发生变化的 故其容纳量也会发生变化 其数量会发生波动 1 一个池塘中的全部的鱼是一个种群 提示 一个池塘中的全部的鱼不是一个物种 2 用样方法调查种群密度时在密度较大的地方选取样方 提示 用样方法调查种群密度应随机取样 3 年龄结构为增长型的种群在一定时期内种群密度一定增大 提示 种群密度的变化会受多种因素的影响 4 利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体 该害虫的种群密度明显减小 引起该现象的直接原因是种群的性别比例失调 提示 直接原因是出生率下降 间接原因是性别比例失调 5 性别比例是种群的最基本特征 提示 种群密度是种群结构最基本的参数 特征 问题导思 什么叫种群 种群和个体有何区别和联系 影响种群密度的因素有哪些 怎样调查种群的密度 种群的特征 1 个体与种群的比较 全面理解种群的概念 应准确把握以下几点1 两个条件 时间 和 空间 即种群必须具有一定的时空限制 离开一定的空间和时间的种群是不存在的 2 两个 关键词 同种 和 全部 1 同种 指同一物种 即种群是物种存在的具体形式 2 全部 指全部个体 包括该物种的全部幼体和成体 3 种群概念的内涵与外延 1 内涵 它具有种群密度 年龄结构 性别比例 出生率和死亡率等一系列特征 2 外延 有复杂的种内关系 2 种群密度 1 影响种群密度因素间的相互关系图解 说明 除图中影响因素外 气候 天敌 传染病等都影响种群密度的改变 2 预测种群密度的变化趋势年龄结构和性别比例是影响种群密度的间接因素 是预测种群密度未来变化趋势的重要依据 分别依据年龄结构和性别比例 推测出种群出生率和死亡率的关系 从而确定种群的变化趋势 1 年龄结构 1 城市人口的剧增 迁入率 迁出率造成的 2 中国人口的增长 出生率 死亡率造成的 不能单纯说是出生率高造成的 3 计划生育政策 控制出生率 使增长率下降 4 利用性外激素诱捕雄蛾 改变性别比例来降低出生率 5 将性外激素释放到大田里 干扰雌雄蛾正常交尾 降低出生率 6 年龄结构可以预测种群密度的变化 但它受环境中多种因素的影响 最终要落实到出生率与死亡率和迁入率与迁出率上 3 种群密度的调查 总数量调查计数某地段中全部生活的某种生物的数量 对某些脊椎动物可以直接调查其总数量 如用航空摄影调查某块草原上的全部黄牛 计数集中于繁殖地的海豹等 取样调查在一般情况下 总数量调查比较困难 研究者只计数种群的一小部分 用以估计种群的总数量 这称为取样调查法 常用的取样调查法有样方法和标记重捕法 样方法A 适用范围 多用于植物 B 取样方法 五点取样法 等距取样法 a 取样原则 随机取样 不能掺入主观因素 样方数量 面积适当 b 计数原则 计上不计下 计左不计右 即只要计数样方内部和相邻两边及夹角的个体均正确 如下图 涂黑处为所计数个体 现取右 下两边 计数 计数每个样方内调查物种的个体数量 求每个样方的密度 计算种群密度 计算各个样方种群密度的平均值 即为该植物种群密度的估计值 标记重捕法A 适用范围 活动能力强 活动范围大的动物 B 注意事项a 标记物不会影响动物的正常生命活动 b 标记物不能过分醒目 过分醒目易被捕食 c 数量变动 在研究期间 没有较多个体的出生和死亡 也没有较多个体的迁入和迁出 C 一般操作过程a 确定调查对象 b 捕获并标记部分个体 在该种群生存环境中 均匀设置捕获点 捕获一部分个体 并对其进行标记后 再在原地将其放回 并记录个体数量 M c 重捕 计数 一段时间后 在原来的捕获点再次捕获一部分个体 并记录数量 n 及其中被标记的个体数 m 然后放回原来的环境 样方法和标记重捕法的结果都有一定的误差 调查范围越大 取样越多 结果准确性越高 某岛屿上生活着一种动物 其种群数量多年维持相对稳定 该动物个体从出生到性成熟需要6个月 下图为某年该动物种群在不同月份的年龄结构 每月最后一天统计种群各年龄组的个体数 关于该种群的叙述 错误的是 A 该种群10月份的出生率可能为零B 天敌的迁入可影响该种群的年龄结构C 该种群的年龄结构随着季节更替而变化D 大量诱杀雄性个体不会影响该种群的密度 审题导析 1 该动物从出生到性成熟需要6个月 2 12月份只有成熟个体和衰老个体 无未成熟个体 精讲精析 答案 D 问题导思 如何构建种群增长的数量模型 什么是 S型 曲线 什么是 J型 曲线 二者有什么区别 如何探究酵母菌种群大小的动态变化 种群数量的增长规律 1 种群数量增长的数学模型开放环境中的自然种群的增长曲线 1 种群增长的 J型 曲线出现条件 理想环境数量增长公式 Nt N0 tNt 第 t 代种群数量 N0 种群起始数量 t 代数 每代增长率当 1时 种群呈J型增长 当 1时 种群稳定 当0 1时 种群下降 当 0时 种群无繁殖现象 2 种群增长的 S型 曲线 2 种群数量增长的数学模型的比较 1 J型 曲线反映的种群增长率是一定的 而 S型 曲线所反映的种群增长率是先增大后逐渐减小的 不能认为 S型 曲线的开始部分是 J型 曲线 2 J型 曲线与 S型 曲线的差异主要是因为环境阻力不同 对种群增长的影响不同 因而 可以用下式表示二者的关系 由此可利用下面图解进一步来理解二者的关系 注意不能认为 S型 曲线的开始部分就是 J型 曲线 3 环境阻力主要有种内斗争的加剧 种间关系的影响以及无机环境的影响 如图为某种群在不同环境条件下数量增长曲线 有关叙述不正确的是 A 改善空间和资源条件有望使K值提高B BC段种群增长速率逐渐下降 出生率小于死亡率C C点时种群增长率为零 出生率等于死亡率D 曲线Y表明自然状态下种群数量最终相对稳定 审题导析 1 曲线X为 J型 曲线 曲线Y为 S型 曲线 2 S型 曲线的增长速率在K 2时最大 精讲精析 答案 B 探究酵母菌种群大小的动态变化1 实验原理 1 可用液体培养基 培养液 培养酵母菌 培养基中种群的增长受培养液的成分 空间 pH 温度等因素的影响 2 在理想的无限环境中 酵母菌种群的增长呈 J型 曲线 在有限的环境中 酵母菌种群的增长呈 S型 曲线 3 可采用抽样检测的方法 进行显微镜计数 2 实验目的初步学会酵母菌等微生物的计数及种群数量变化曲线的绘制 3 材料用具探究所需要的菌种和质量分数为5 的葡萄糖培养液 试管 血细胞计数板 2mm 2mm方格 滴管 显微镜 台盼蓝染液或亚甲基蓝溶液等 4 方法步骤试管中加入10mL质量分数为5 的葡萄糖培养液 接种酵母菌到试管中并混合均匀 把试管在28 条件下连续培养7d 每天抽样检测计数酵母菌数量 将盖玻片放在计数室上 用吸管吸取培养液 滴于盖玻片边缘 让培养液自行渗入到计数板小方格内 经染色后用显微镜观察计数一个小方格内的酵母菌数 已知小方格的培养液厚度为0 1mm 计算出培养液体积 换算出1mL培养液中酵母菌总数 将所得数值用曲线图表示 分析酵母菌数量变化规律 5 注意事项 1 从试管中吸出培养液进行计数前 需将试管轻轻振荡几次 目的是使培养液中的酵母菌均匀分布 减少误差 2 结果的记录最好用记录表 如下表 3 每天计数酵母菌数量的时间要固定 4 用显微镜计数时 对于压在小方格界线上的酵母菌 应只计数相邻两边及其顶角的酵母菌 5 当小格中的酵母菌过多时 可以增大稀释倍数然后再计数 酵母菌数量的变化在时间上形成前后自身对照 所以无需设置对照实验 某生物兴趣小组开展探究实验 课题是 培养液中酵母菌种群数量与时间的变化关系 实验材料 酵母菌菌种和无菌马铃薯培养液 试管 血球计数板 2mm 2mm方格 滴管 显微镜等 根据以上叙述回答下列问题 1 根据所学知识 该课题的实验假设是 开始在资源和空间充裕的环境中 酵母菌呈 J型 增长 随着时间推移 由于 酵母菌呈 S型 增长 2 该实验是否需要重复实验 试解释原因 3 在整个实验过程中 直接从静置的培养瓶中取培养液计数的做法是错误的 正确的做法是 和 4 若某同学用显微镜观察计数 统计发现血球计数板的小方格内酵母菌数量的平均值为13个 假设盖玻片下培养液厚度为0 1mm 则10mL培养液中酵母菌个数约为 5 试在该实验的基础上 根据你对影响酵母菌种群生长因素的推测 进一步确定一个探究实验的课题 审题导析 本题可从以下几点突破 1 理解 J型 和 S型 种群增长曲线的成因 2 明确有限空间内影响酵母菌数量变化的因素 3 熟知本实验的操作步骤和酵母菌数量的计算方法 精讲精析 1 在有限的空间培养酵母菌一定时间后 由于营养物质的消耗 有害代谢产物的积累 pH不适宜 从快速 J型 增长转为 S型 增长 2 要获得准确的实验数据 必须重复实验 且每次计数也要重复3次 求得平均值 3 实验过程中 培养液中酵母菌分布不均匀 且培养后期的样液中酵母菌浓度高 因此不能直接从静置的培养瓶中取培养原液计数 而应摇匀培养液后再取样 培养后期的样液稀释后再计数 目的是使培养液中的酵母菌均匀分布 以保证估算的准确性 减少误差 4 2mm 2mm 0 1mm 0 4mm3 即每0 4mm3培养液中平均有13个酵母菌 则10mL即 104mm3 培养液中酵母菌数约为13 104 0 4 3 25 105个 5 影响酵母菌种群生长的因素有营养物质 代谢废物 pH 溶氧等 可选取其中任一因素再进一步探究 答案 1 环境中资源和空间逐渐变得有限 2 需要为了提高实验数据的准确性 3 摇匀培养液后再取样培养后期的样液稀释后再计数 4 3 25 105个 5 酵母菌的种群数量与营养物质 或代谢废物 pH 溶氧量 温度等 的变化关系 本课知识小结网络构建 结论语句1 种群的数量特征主要有种群密度 出生率和死亡率 迁入率和迁出率 年龄结构和性别比例等 2 种群密度是种群重要的也是最基本的特征 3 调查种群密度的常用方法有样方法和标记重捕法 4 在理想状态下 种群数量增长曲线为 J 型 用数学模型表示为Nt No t 在自然状态下 种群增长曲线为 S 型 5 在环境条件不受破坏的情况下 一定空间所能维持的种群最大数量称为环境容纳量 又称K值 6 影响种群数量的因素很多 因此种群的数量常常出现波动 在不利条件下 种群数量会急剧下降甚至消亡 1 下列生物中属于种群的是 A 一个校园里生长着的各种各样高大的树B 生活在一片森林中的全部雄鸟和雌鸟C 一块菜地上生长着的大白菜 大蒜 大葱D 生活在青海湖鸟岛保护区内不同年龄的棕头鸥 解析 种群是指生活在同一地点的同种生物的全部个体 包含不同年龄的个体 各种各样高大的树 全部雄鸟和雌鸟 一块菜地上大白菜 大蒜 大葱都包括了许多物种 所以不能叫做一个种群 答案 D 2 下图是我国第六次人口普查时 三个不同地区的人口年龄结构简图 下列有关叙述正确的是 A 甲地人口仍将快速增长B 甲地人口总数一定比乙地和丙地多C 乙地和丙地人口都将迅速增加D 三地人口中性别比例都出现较大偏差 解析 据图示判断甲地为增长型 乙地为稳定型 丙地为衰退型 因此甲地人口将快速增长 但总人口数不一定比乙 丙两地多 图中显示男女性别比例基本为1 1 没有较大偏差 答案 A 3 假如要调查一块农田中某种鼠和某种双子叶草本植物的种群密度 你将