高中生物 4.24.3种群的增长方式、种群的数量波动及调节课件 新人教版必修3.ppt

第二节种群的增长方式第三节种群的数量波动及调节 1 区别种群的指数增长和逻辑斯谛增长两种方式 阐明隐含在 j 形曲线和 s 形曲线中的信息 重点 2 举例说出环境容纳量的概念 难点 3 简述种群数量的非周期性波动和周期性波动 4 说出调节种群数量的因素 讨论人类活动对种群数量变化的影响 一 探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化 血细胞计数板 比浊计 酵母 菌贮用培养液 浑浊度 左上 右上 右下 左下 左 上 1 2 300 稀释 2500 思考 1 试管b的作用是什么 提示 试管b的作用是试管a的对照 说明在没有酵母菌接种的情况下浑浊度的变化 2 线上细胞为什么只计左 上两边线上的酵母菌 提示 若4个边线上的细胞都计数 会造成重复计数 二 种群指数增长和逻辑斯谛增长1 种群的指数增长 1 条件 在 空间无限和 其他生物制约的理想条件下 2 特点 起始增长 但随着种群基数的加大 增长会 每单位时间都按种群的一定百分数或倍数增长 其增长势头强大 资源无限 不受 很慢 越来越快 2 种群的逻辑斯谛增长 1 条件 在资源有限 空间有限和 的条件下 2 特点 种群起始呈 时增长最快 此后便开始减速增长 到环境容纳量时便 或在k值 3 环境容纳量 长时期内环境所能维持的 是种群在该环境中的 受到其他生物制约 加速增长 k 2 停止增长 上下波 动 种群最大数量 稳定平衡密度 三 种群的数量波动及调节1 种群的数量波动 1 概念 种群是一个 系统 种群中的个体数量是随时间而 的 2 原因 由 和 的变动以及 的改变引起的 3 类型 波动和 波动 2 调节种群数量的因素 1 食物 和捕食等 2 内分泌调节 动态 变化 出生率 死亡率 环境条件 非周期 周期 外源性调节因素 气候 疾病 寄生 内源性调节因素 领域行为调节 一 探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化1 实验原理酵母菌以出芽生殖的方式增殖 但在液体培养基中易受外界因素影响 理想条件下呈 j 形增长 在有限条件下呈 s 形增长 如果一直不补充营养物质 整体会呈现 几 形变化趋势 2 注意事项 1 取样前一定要倒转试管 使酵母菌分布均匀 以保证取样的准确性 2 每天取样的时间要固定 计数时小组间重复实验 以求平均值 方格内的细胞总数一般在30 300之间 3 计数时盖玻片下不能存在气泡 培养液的温度和ph要适宜 3 结果分析 1 实验数据所得曲线变化趋势应如图 2 曲线的总趋势是先慢升后快升 稳定一定时间后下降 最终趋于零 3 影响酵母菌种群数量的因素有营养 温度 ph 代谢废物等 警示钟 培养液中酵母菌种群数量的动态变化的两点提醒 1 培养与取样过程中要注意无菌操作 2 变化曲线与正常的种群数量变化不同 典例训练1 2012 湖州高二检测 酵母菌生长的适宜温度为20 30 能在ph为3 7 5的范围内生长 在氧气充足的环境中主要以出芽生殖的方式快速增殖 大约每1 5h 2h增殖一代 某研究性学习小组据此探究酵母菌种群在不同的培养液浓度和温度条件下种群密度的动态变化 进行了实验 实验操作步骤如下 第一步 配制无菌马铃薯葡萄糖培养液和活化酵母菌液 第二步 利用多套相同装置 按下表步骤操作 第三步 用血细胞计数板计数装置中起始酵母菌数目 做好记录 第四步 将各装置放在其他条件相同且适宜的条件下培养 第五步 连续7天 每天随机抽时间取样计数 做好记录 回答下列问题 1 改正实验操作步骤中的一处错误 2 某同学第5天在使用血细胞计数板计数时做法如下 振荡摇匀试管 取1ml培养液并适当稀释 稀释样液的无菌水中加入了几滴台盼蓝染液 先将 放在计数室上 用吸管吸取稀释后的培养液滴于其边缘 让培养液自行渗入 多余培养液 制作好临时装片 显微镜下观察计数 在观察计数时只计 填 被 或 不被 染成蓝色的酵母菌 思路点拨 解答本题的关键是区分实验过程中的自变量以及培养液中酵母菌的计数方法 解析 1 实验中要注意遵循单一变量和对照原则 该实验中要注意在每天同一时间取样 否则会由于时间不同而影响结果准确性 2 台盼蓝染液可以将死亡的酵母菌染成蓝色 而活的酵母菌不被染成蓝色 观察时只计数不被染成蓝色的酵母菌 答案 1 第五步中应每天同一时间 定时 取样 2 盖玻片用滤纸 吸水纸 吸去 不被 互动探究 如所使用的血细胞计数板有16个中方格 每1个中方格中有25个小方格 每1个大方格容积为0 1mm3 1ml 1000mm3 请推导出1ml培养液中酵母菌细胞数的计算公式 酵母菌细胞个数 ml 提示 平均每个小方格的酵母菌数 400 104 稀释倍数 变式备选 下列关于 探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化 实验的相关操作 正确的是 a 培养用具必须经过严格的灭菌处理 培养液则不需灭菌b 培养酵母菌时 必须去除培养液中的溶解氧c 从瓶中吸出培养液进行计数之前 不必摇匀试管中的培养液d 为了方便酵母菌计数 培养后期的培养液应先稀释后再计数 解析 选d 本实验的目的是探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化 整个过程要无菌操作 避免其他微生物的干扰 如果去除溶解氧 酵母菌的增殖会基本停止 无法探究其种群数量的变化 计数的方法是取样调查法的一种 所以取样时要能反映整个培养液中的平均浓度 否则计数的结果就不准确了 培养后期由于酵母菌的浓度太高 原稀释浓度下的计数失去准确性 所以要稀释到一定浓度后再进行计数 二 两种种群增长曲线的比较 种群数量影响因素1 两种增长曲线的比较 2 影响种群数量变动的因素 方法台 种群数量变化规律总结 1 种群数量变化形式有上升 下降和波动 2 种群增长方式有指数增长和逻辑斯谛增长两种方式 3 种群数量波动有周期波动和非周期波动两种 4 周期波动分为季节性变化和年变化 典例训练2 2012 浙江高考 如图是某相对稳定的生态系统中旅鼠的天敌 植物 旅鼠之间数量变化关系的示意图 图中不同阴影的面积表示不同比例尺下的个体数量 下列有关叙述错误的是 a 图中所含的食物链为捕食食物链b 这些生物的种群数量在各自的k值上下波动c 旅鼠的种群数量主要是由外源性因素调节的d 旅鼠的天敌 植物 旅鼠之间的数量变化是一种正反馈调节 思路点拨 解答本题的关键应明确以下两点 1 题干中的关键信息 相对稳定的生态系统 2 根据图示信息判断三种生物之间的数量变化关系 解析 选d 从图中可以看出旅鼠增多时植物减少 旅鼠的天敌增加 所以三种生物构成捕食食物链 该生态系统为相对稳定的生态系统 所以这些生物的种群数量在k值上下波动 旅鼠的种群数量相对稳定主要靠外源性因素调节 旅鼠增多时植物减少 旅鼠的天敌增加后旅鼠减少为一种负反馈调节 变式训练 科研人员研究某海洋生物 得出与其种群密度相关的出生率和死亡率的变化并绘图如下 请据图判断下列说法错误的是 a b点表示种群数量的增加量最大b d点表示种群密度最大c 从o点到d点 种群数量越来越多d d点时进行捕捞有利于该种群的持续生存 解析 选d b点时 出生率大于死亡率 出生率与死亡率的差值最大 说明此时种群数量的增加量最大 对应于种群的 s 形增长曲线的k 2值 d点时 出生率与死亡率相等 种群密度达到最大 此时种群数量达到 值 从o点到d点 种群密度越来越大 种群数量越来越多 b点对应于k 2值 种群密度超过b点时开始捕捞 此时种群数量增加得最快 所以最有利于该种群的持续生存 探究性实验过程分析 探究酵母菌的种群密度变化 案例 为研究酵母菌种群密度的动态变化 某实验小组进行了如下操作 请分析回答 实验一按表中所列条件进行了a b c d共4组实验 用1000ml的锥形瓶作为培养器皿 用棉塞封口 在25 下静置培养 其他实验条件均相同 并根据实验结果绘出了酵母菌种群密度变化曲线图 实验二进一步进行了下表有关实验 1 为提高实验的精确度 吸取培养液进行计数之前 应将试管 每次计数要做 2 实验一 图中曲线 代表的是 组的结果 a组和b组的实验结果不同的原因是b组培养液较多 与空气接触面较小 故 3 实验二想研究 因素对酵母菌数量增长的影响 此实验中酵母菌的年龄结构为衰退型的是 组 关键点突破 1 多次重复实验在探究性实验中的作用 在探究培养液中酵母菌种群密度变化的实验中 为了保证计数的准确性 应在取样前将试管倒转数次 使酵母菌与培养液混合均匀 并多次取样求平均值 2 外界条件变化对酵母菌种群密度的影响 实验一 曲线中的种群密度与培养液的浓度有关 所以a b两组繁殖较快 而由于a组中的培养液体积较少 所以培养液上方的氧气充足 所以a组的繁殖速度要快于b组 即a组先于b组达到峰值 3 对照组在实验过程中的作用 实验二 a b两组中加入了培养液而c组中没有加入 此对照是为了证明培养液对酵母菌数量的影响 而a c两组的温度为28 b组的温度为5 所以此对照是为了研究温度对酵母菌种群数量的影响 由于b组中温度较低和c组中无培养液 所以两组的种群数量会减少 为衰退型 标准答案 1 倒转重复实验 2 a供氧较少 有氧呼吸总产能少 3 温度和培养液b c 失分点警示 得分要点 1 第二空答案唯一 必须是 重复实验 3 第一空答案唯一 必须是 温度和培养液 二者缺一不可 失分案例 1 第二空答为 设置对照 错因 没有明确了解微生物计数实验的必要步骤是重复实验 3 第一空答为 温度 或 培养液 错因 忽略了本实验中的自变量类型 1 环保工作者对某地区最主要的草食动物 野兔种群数量进行连年监测 以此作为对该地区环境稳定与否的评价指标之一 在某时间段内 得到如图所示的增长变化 曲线 t月种群数量 t 1 月种群数量 下列据图分析正确的一项是 a 在第1年至第3年期间种群呈 j 型增长b 在第4年初至第5年末 种群数量先增后减c 第3年末种群数量与第5年中期种群数量相等d 野兔的种群数量在第4年末达到最大 解析 选b 由于 代表本月是前一月种群数量的倍数 所以在1到3年期间种群数量的变化不大 从第4年初开始一直到第5年的中期 大于1 所以种群数量是一直增加的 而从第5年中期种群数量开始下降 第3年的种群数量基本维持稳定 由于从第4年初到第5年的中期种群数量一直增长 而从第5年中期后种群数量才开始出现下降 因此第5年中期种群数量要大于第3年末种群数量 种群的数量在第5年中期达到最大值 2 在黄河流经省区正在进行一项生物资源修复保护工程 通过放流鱼苗改变黄河鱼类资源急剧减少的现状 黄河中各种鱼类种群数量减少的外源性调节因素不包括 a 近年来气候的异常b 河岸两侧的各种污染c 人类的大量猎捕d 鱼类的洄游现象 解析 选d 外源性调节因素一般包括气候 食物 疾病 寄生和捕食等因素 其中可能有自然因素 也可能有人为因素 而洄游现象是生物本身的因素 不属于外源性调节因素 3 下列有关种群增长的 s 形曲线的叙述 错误的是 a 通常自然界中的种群增长曲线最终呈 s 形b 达到k值时种群增长速率为零c 种群增长受自身密度的影响d 种群的增长速率逐步降低 解析 选d s 形增长曲线是自然界中常见的种群增长模式 通常种群的增长最终呈 s 形 种群的增长速率开始时较低 随着种群逐渐适应环境 种群增长速率越来越快 k 2时种群的增长速率达到最大值 随后由于种内斗争加剧 天敌数目增多等因素又使种群出生率下降 死亡率上升 导致种群增长速率下降 当达到k值时 出生率等于死亡率 其增长速率为零 4 下列有关逻辑斯谛增长曲线的叙述 正确的是 a 将野兔引进某个地区后 种群数量变化曲线可能与图中曲线相近b 将草履虫培养在一定容积的培养液中 种群数量变化曲线最终如图示曲线c 渔业捕捞的最适时间是t1d 不同时期种群增长速率一定是不同的 解析 选a 将野兔引进某一区域后由于食物 空间等生活条件有限 种群数量达到一定值后 不再继续增加 种群数量会出现近似图示曲线 草履虫培养在一定容积的培养液中 当培养液中营养物质消耗完后 种群数量会下降 最终灭绝 渔业捕捞应使捕捞后的剩余量保持在t1时期 在逻辑斯谛增长曲线中 当种群数量达到k值后 其种群增长速率就不再变化 5 2012 奉化高二检测 关于种群数量变化的叙述中 错误的是 a 种群数量的变化包括增长 波动 稳定和下降等b 种群数量的变化主要是由出生率和死亡率决定的c 在自然界中 种群的增长一般呈 j 形曲线d 在自然界中 种群的增长一般呈 s 形曲线 解析 选c 种群的 j 形增长 只有在空间无限 资源无限 不受其他生物制约的理想条件下才有可能 如一个种群进入一个新环境 一定时间内会出现 j 形增长 当种群数量达到环境条件所允许的最大值时 种群将停止增长 呈现出 s 形曲线 6 如图表示某种群在不同生态环境内的增长曲线模式图 请据图回答 1