种群数量的变化及培养液中酵母菌种群数量的变化PPT课件

-,1,第2节种群数量的变化,-,2,在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20min就通过分裂增殖一次。,-,3,问题探讨,在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20min分裂繁殖一代。1.n代细菌数量的计算公式是_。2.72h后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是_。,Nn=2n,N=2216,-,4,一、建构种群增长模型的方法,1.数学模型,用来描述一个系统或它的性质的数学形式,为了直观、简便地研究种群的数量变动的规律，数学模型建构是常用的方法之一,-,5,2.数学模型建构的一般过程,提出问题,作出假设,建立模型,模型的检验与修正,-,6,细菌每20min分裂一次,在资源和空间无限多的环境中，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响,Nn=2n，N代表细菌数量，n表示第几代,观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正,研究实例,研究方法,观察研究对象，提出问题,提出合理的假设,根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达,通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正,-,7,在理想状态下，细菌每20分钟分裂一次。请填下表，并根据表中数据，绘出细菌种群的增长曲线。,2,4,8,16,32,64,128,256,512,-,8,以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，画出细菌的数量增长曲线。,-,9,3.类型：数据分析表格式数学方程式坐标式（曲线图、柱状图）,Nn=2n,-,10,坐标式（曲线图、柱状图）,方程式精确,曲线图直观,-,11,细菌的数量个,理想条件下细菌数量增长的特点，在自然界中有此类型吗？,-,12,实例1：澳大利亚野兔,-,13,1859年，一个英格兰的农民带着24只野兔，登陆澳大利亚并定居下来，但谁也没想到，一个世纪之后，这个澳洲“客人”的数量呈指数增长，达到6亿只之巨。,实例1,-,14,实例2：凤眼莲（水葫芦）,-,15,凤眼莲（水葫芦）,凤眼莲原产于南美，1901年作为花卉引入中国.由于繁殖迅速，又几乎没有竞争对手和天敌，我国目前有184万吨.它对其生活的水面采取了野蛮的封锁策略，挡住阳光，导致水下植物得不到足够光照而死亡。,-,16,种群迁入一个新环境后，常常在一定时期内出现“J”型增长。例如，在20世纪30年代时，人们将环颈雉引入到美国的一个岛屿，在19371942年期间，这个环颈雉种群的增长大致符合“J”型曲线（右图）。,实例3,-,17,二、“J”型增长的数学模型,1、模型假设：,理想状态食物充足，空间不限，气候适宜，没有敌害等；,（N0为起始数量，t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，为该种群数量前一年种群数量的倍数）,2、种群“J”型增长的数学模型公式：,Nt=N0t,种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的倍。,-,18,计算：,某一地区2001年人口普查时有10万人，2002年比2001年增长1。请预测，按照此生长速度，2009年该地区的人口将有多少？,Nt10（1+1）2009-2001万,-,19,产生条件：,理想状态食物充足，空间充裕，环境适宜，没有敌害等；,增长特点：,种群的增长率是一定的；增长速率不断上升种群数量没有上限；,种群增长的型曲线,时间,种群数量,-,20,“增长率”和“增长速率”一样吗？,增长率与增长速率是不同的。增长率是指新增加的个体数占原来个体数的比例，是一个百分比，无单位；增长速率是指新增加的个体数与时间的比值，即dNdt，有单位（如个/年等）。例如，某一种群的数量在某一单位时间t（如一年）内，由初数量No（个）增长到末数量Nt（个），则这一单位时间内种群的增长率和增长速率的计算分别为：,增长速率,末数初数,单位时间,NtNo(个),T(年),100,增长率,末数初数,NtNo,No,No,出生率死亡率,-,21,在一个培养基中，细菌的数量会一直持续按照这个公式增长吗？为什么？,不会,当出生率与死亡率相等时，种群的增长就会停止，有时会稳定在一定的水平,自然条件（现实状态）食物等资源和空间总是有限的，种内斗争不断加剧，捕食者数量不断增加。导致该种群的出生率降低，死亡率增高,-,22,大草履虫数量增长过程如何？,高斯:把5个大草履虫置于0.5mL的培养液中，每隔24小时统计一次数据，经过反复实验，结果如下,-,23,种群增长的“S”型曲线,种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线，称为“S”型曲线,-,24,产生条件：,三、种群增长的“”型曲线,增长特点：,由于受条件制约，增长速率先上升，达到最大值之后下降。种群增长率不断下降。种群数量达到环境所允许的最大值（K值）后，将停止增长.此时增长率和增长速率达到稳定,自然条件（现实状态）,-,25,环境容纳量:在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称K值。,-,26,种群数量达到K值时，种群,增长停止,种群数量在K/2值时，种群,增长最快,种群数量小于K/2值时种群,增长速率逐渐加快,种群数量大于K/2值时种群,增长速率逐渐减慢,A,S型曲线增长速率曲线,-,27,种群数量“S”型增长曲线,（种群数量）,K/2,K,种群数量增长率,时间,D:出生率死亡率，即种群数量处于K值。,B:出生率与死亡率之差最大，即种群数量处于K/2值。,-,28,-,29,-,30,-,31,-,32,为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，应使被捕鱼群的种群数量保持在什么水平?为什么？,思考,-,33,为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，根据种群增长的S型曲线，应使被捕鱼群的种群数量保持在K2水平。这是因为在这个水平上种群增长速率最大。,思考,-,34,提示：从环境容纳量的角度思考，可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量，如将食物储藏在安全处，断绝或减少它们的食物来源；室内采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴的场所；养殖或释放它们的天敌，等等。,同一种群的K值不是固定不变的，会受到环境的影响。,思考,怎样做才是最有效的灭鼠措施？,-,35,思考,怎样做才是保护大熊猫的根本措施？,建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境，提高环境容纳量,-,36,阴影部分代表因环境阻力而被淘汰的个体阴影的大小代表环境阻力的大小。,总结,-,37,种群数量的变化：,增长，稳定，波动，下降,“J”型曲线和“S”型曲线都只研究种群数量的规律。前者反映的种群增长率是一定的；而后者反映的种群增长率是变化的，认为“S”型曲线的开始部分是“J”型曲线。二种增长方式的差异，主要在于的作用。,增长,不能,环境阻力,-,38,东亚飞蝗种群数量的波动,大多数种群的数量总是在波动之中的,四、种群数量的波动和下降,-,39,在FaroeIslands上，捕鲸现场成了血的海洋,在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡,-,40,影响种群数量变化的因素,直接因素(内因）：,间接因素（外因）：,重要因素：人类的活动,出生率、死亡率、迁入率、迁出率,食物、气候、传染病、天敌,-,41,单细胞真核生物属于兼性厌氧型微生物，有氧时产生二氧化碳和水；无氧时产生二氧化碳和酒精。用液体培养基培养酵母菌，种群的增长受培养基的成分，空气，温度，酸碱度等因素的影响。在理想的环境中，酵母菌种群的增长呈“J”型曲线；在有限的环境下，酵母菌的种群呈“S”型曲线。,探究培养液中酵母菌种群数量的变化,-,42,酵母菌的出芽生殖,血球计数板，通常是一块特制的载玻片，其上由四条槽构成三个平台。中间的平台又被一短横槽隔成两半，每一边的平台上各刻有一个方格网，每个方格网共分九个大方格，中间的大方格即为计数室，微生物的计数就在计数室中进行。计数室的刻度一般有两种规格，一种是一个大方格分成16个中方格，而每个中方格又分成25个小方格；另一种是一个大方格分成25个中方格，而每个中方格又分成16个小方格。但无论是哪种规格的计数板，每一个大方格中的小方格数都是相同的，即16*25=400小方格。,-,44,取清洁干燥的血球计数板，在计数室上面加盖玻片。取酵母菌悬液，摇匀，用滴管由盖玻片边缘滴一小滴(不宜过多)，则菌液自行渗入，计数室不得有气泡，然后置高倍镜下计数。样品浓度要求每小格内有510个菌体为宜。每个样品重复计数23次，取其平均值,操作步骤,-,45,第1天,-,46,第4天,第6天,-,47,第7天,死亡,-,48,活菌数,-,49,对照实验：B(温度)C(营养),-,50,记录表：7天连续记录重复实验：3次取平均值,-,51,对于压在小方格界线上的酵母菌应取相邻两边及顶角计数。,-,52,B,练习,-,53,建构种群增长数学模型的方法包括以下步骤：,1.提出合理的假设2.对模型进行检验或修正3.用适当的数学形式对事物的性质进行表达4.观察研究对象，提出问题A.1234B.2314C.4132D.4123,C,-,54,下图表示接种到一定容积培养液中的酵母菌生长曲线图，曲线中哪段表示由于有限空间资源的限制使种内斗争增加（）,ACD段BDE段CEF段DFG段,c,-,55,下列对阴影部分的解释正确的是（）,环境中影响种群增长的阻力环境中允许种群增长的最大值其数量表示种群内迁出的个体数其数量表示通过生存斗争被淘汰的个体数A.B.C.D.,C,-,56,下图中表示在良好的生长环境下,小球藻分裂繁殖中的细胞数量,鸡产蛋数量(每天产一枚)和竹子自然生长的高度这三种现象与时间的关系依次是()A.乙,甲,丁B.甲,丙,乙C.丙,甲,乙D.丁,乙,丙,C,-,57,q,某种鱼迁入一生态系统后，种群数量增长速率随时间变化的曲线，下列叙述正确的是A.在T0-T2时，种群数量呈“J”型增长B.若在T2时种群的数量为N，则在T1时种群的数量为N/2；C.捕获该鱼的最佳时期为T2时D.在TI-T2时，该鱼种群数量呈下降趋势。,B,-,58,叶蜂产卵于叶上；泥蜂储存其他昆虫的幼虫为子代的食物；蜜蜂的幼虫由工蜂直接喂养。这三种蜂的生存曲线依次是（）A.甲乙丙B.乙丙甲C.乙甲丙D.甲丙乙,10050,生存率（%),甲,乙,丙,A,卵成虫,-,59,种群数量的最大点在；种群数量增长最快的在；该种群的增长率由缓慢到逐渐加快是在年后开始的；环境阻力增长是在年开始既要获得最大的捕获量，又要使该动物资源的更新能力不受到破坏，应该使该动物种群数量保持在图中点所代表的水平上；,因为在这个水平上（）A.种群数量相对稳定B.种群增长速率最大C.种群数量最大D.环境条件所允许的种群数量最大,1234567,d,c,a,b,100,50,d,b,2,5,b,B,-,60,自然界中生物种群增长常表现为“S”型增长曲线。下列有关种群“S”型增长的正确说法是（）A.“S”型增长曲线表示了种群数量和食物的关系B.种群增长率在各阶段是不相同的C.“S”型增长曲线表示了种群数量与时间无关D.种群增长不受种群密度制约,B,-,61,某鼠种群被高速公路分隔成A、B