《1.2 种群数量的变化》参考课件1

第2节种群数量的变化我们的手上难免沾染细菌。细菌的繁殖速率很快，因而我们要常洗手。假设在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20min就通过分裂繁殖一代。1.第n代细茵数量的计算公式是什么？2.72h后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？3.在一个培养瓶中，细菌的数量会一直按照这个公式描述的趋势增长吗？如何验证你的观点？细菌繁殖产生的后代数量2.72h后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？Nn＝1×２n＝2216Nn=1×２n1.第n代细茵数量的计算公式是什么？时间（min)20406080100120140160180分裂次数123456789数量（个）248163264128256512细菌繁殖产生的后代数量数学公式与曲线图各有什么优缺点？第n代细菌数量的计算公式：Nn=1×２n曲线图：直观，但不够精确。数学公式：精确，但不够直观。知识点1构建种群增长模型的方法构建种群增长模型的方法1.1数学模型概念：用来描述一个系统或它的性质的数学形式。1.2数学模型的表现形式：数学公式、曲线图、柱形图、饼状图等。1.3数学模型意义：描述、解释和预测种群数量的变化。构建种群增长模型的方法1.4步骤：观察研究对象，提出______。提出合理的______。问题假设细菌每20min分裂一次，怎样计算细菌繁殖n代后的数量？在资源和生存空间没有限制的条件下，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响构建种群增长模型的方法根据实验数据，用适当的______。形式对事物的_____。进行______。通过进一步____________，对模型进行___________。数学性质表达实验或观察检验或修正Nn=N0×2n。Nn代表繁殖n代后细菌数量，N0为细菌起始数量，n代表繁殖代数观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正总结：建立数学模型的步骤观察分析提出问题做出假设建立数学模型检验修正构建种群增长模型的方法上述是对理想条件下细菌数量增长的推测。自然界中种群数量能出现类似增长吗？资料1：1859年英国殖民者托马斯·奥斯汀，此公在英国时就是狂热的狩猎爱好者，于是他就委托自己的侄子从英国邮寄了一些野兔，放生了24只野兔以满足狩猎的需求。一个世纪之后，澳大利亚野兔超过6亿只。后来，黏液瘤病毒控制了野兔的种群数量。资料1：澳大利亚野兔资料2：20世纪30年代，环颈雉引入某地小岛。5年间增长如图所示。种群数量/个10001500年份5001.这两个资料中的种群增长有什么共同点？种群数量增长迅猛，且呈无限增长趋势。2.种群出现这种增长的原因是什么？食物充足、缺少天敌等。3.这种种群增长的趋势能不能一直持续下去？为什么？不能，因为资源和空间有限。种群数量/个10001500年份500知识点2种群的“J”形增长时间/t种群数量（N）理想条件——食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等。2.1模型产生的原因2.2数学公式假设：种群数量每年以一定的倍数(λ)增长。种群起始数量为N0N1=N0λN2=N1λ=λ2N0N3=N2λ=λ3N0

种群的”J”形增长t年后该种群的数量该种群的起始数量每年增长倍数时间

λ=0.8λ=1.2λ=1.0λ=1.16008000 5 10 1520λ值的生物学意义图解200400种群的“J”形增长λ＞1，种群数量增长λ=1，种群数量不变λ＜1，种群数量下降λ=当年种群数量前一年种群数量种群的“J”形增长λ=0.8λ=1.2λ=1.0λ=1.16008000 5 10 1520λ值的生物学意义图解200400增长率增长速率含义单位时间内净增加的个体数占原来个体数的比例单位时间内增加的个体数量计算公式增长率=（现有个体数-原有个体数）/种群原有个体数增长速率=（现有个体数-原有个体数）/增长时间举例“一个种群有1000个个体，一年后增加到1100”，则该种群的增长速率为：“一个种群有1000个个体，一年后增加到1100”，则该种群的增长率为：×100%=10%1100-10001000=100个/年1100-10001年种群的“J”形增长2.3种群“J”形增长的其它曲线种群的“J”形增长时间种群数量种群增长速率种群增长速率时间时间时间种群数量1、条件：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等。2、发生时期：新物种迁入的开始阶段、实验条件下。4、特点：种群数量连续增长，增长率保持不变（入-1）。增长速率呈指数函数增长（“J”型曲线的斜率）。3、种群J型增长方式的数学模型是：Nt=N0入t如果遇到资源、空间等方面的限制，种群还会呈“J”形增长吗？种群的“J”型增长知识点3种群的“S”形增长高斯实验：生态学家高斯曾经做过这样一个实验：在0.5mL培养液中放入5个大草履虫，然后每隔24h统计一次大草履虫的数量。经过反复实验，得出了如下图所示的结果。从图可以看出，大草履虫在这个实验环境条件下的最大种群数量是375个，这就是该实验种群的K值。时间/d种群数量/个K=375种群的“S”形增长3.1种群的“S”形增长模型产生原因在有限的资源和空间条件下，当种群密度增大时，种内竞争不断加剧，种群的出生率降低，死亡率升高。当死亡率和出生率相等时，种群的增长就会停止，稳定在一定水平。种群的“S”形增长种群数量K/2de时间cKOba3.2增长率与增长速率K/2t0t1t2

时间种群数量Kabcde时间0增长率t0t1t2时间0K/2K²数量增长速率fgh增长速率先增大后减小，最后为0。当种群数量为k/2时，增长速率达到最大。种群的“S”形增长增长率0t1t2max时间1.“S”型曲线与其增长速率、增长率的关系在“S”型曲线中，种群增长速率先增大后减小，增长率逐渐减小。K/2t0t1t2

时间种群数量Kabcdet0t1t2时间0K/2K²数量增长速率fgh增长率0t1t2max时间丁2.“J”型曲线与其增长速率、增长率的关系在“J”型曲线中，种群增长速率逐渐增大，增长率保持不变。时间种群数量种群增长速率种群增长速率时间时间一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称K值。3.3K值K值随环境改变而发生变化生存空间增大和资源增多，K值会增大，否则K值会减小，甚至灭绝。种群的“S”形增长种群数量时间K1K23.4K值与K/2值在实践中的应用：①对野生生物资源和濒危物种的保护：建立自然保护区：提高环境容纳量K/2

t0t1t2

时间种群数量Kabcde②对生物资源的合理利用：渔业捕捞应在

；K/2以后捕捞后鱼的种群数量维持在

。K/2③对有害生物防治：降低环境容纳量；在

捕杀。K/2前种群的“S”形增长种群“J”形增长曲线表明生物种群具有过度繁殖潜能。种群“S”形增长是生物在自然界环境阻力作用下的必然结果。阴影表示环境阻力，两条曲线数量差表示被淘汰的个体数。环境阻力减小，K值增大；环境阻力增大，K值减小。种群的“J”形和“S”形增长比较01002003004001234567时间/天种群数量环境阻力食物不足空间有限种内斗争天敌捕食气候不适寄生虫传染病等K值：环境容纳量种群的“J”形和“S”形增长比较②但对于大多数生物的种群来说，种群数量总是在波动中。处在波动状态的种群，在特定条件下可能出现种群爆发。如蝗灾、鼠灾、赤潮等。

东亚飞蝗种群数量的波动①在自然界，有的种群能够在一段时间内维持数量的相对稳定。种群数量的波动③当种群长久处于不利条件下，种群数量会出现持续性的或急剧的下降。④当一个种群数量过少，种群可能会由于近亲繁殖等原因而衰退、消亡。种群数量的波动知识点6培养液中酵母菌种群数量的变化培养液中酵母菌种群数量的变化酵母菌的繁殖方式：新陈代谢类型：兼性厌氧型出芽生殖培养液中酵母菌种群数量的变化①如何利用血细胞计数板对酵母菌进行计数？a.血细胞计数板的介绍b.计数过程中的注意事项②该实验是否需要对照和重复实验？③如何记录和处理实验结果？④据实验结果绘制的曲线图接近哪种增长模型，为什么？培养液中酵母菌种群数量的变化培养液中酵母菌种群数量的变化①如何利用血细胞计数板对酵母菌进行计数？血细胞计数板培养液中酵母菌种群数量的变化①如何利用血细胞计数板对酵母菌进行计数？大方格的长和宽各为1mm，深度为0.1mm，1mm×1mm×0.1mm，其体积为0.1mm3，即1x104mL。培养液中酵母菌种群数量的变化大方格中方格小方格①如何利用血细胞计数板对酵母菌进行计数？16（中格）×25（小格）25（中格）×16（小格）不管计数室是哪一种构造，其每一大方格都是由16×25=25×16=400个小方格组成。培养液中酵母菌种群数量的变化①如何利用血细胞计数板对酵母菌进行计数？16×25型：一般取四角的四个中方格（100个小方格）计数25×16型：一般计数四个角和中央的五个中方格（80个小方格）的细胞数。每个大方格含25个中方格，每个中方格有16个小方格，共400个小方格。每个大方格面积为1×1mm2，每小方格面积为1/400mm2。培养液中酵母菌种群数量的变化①如何利用血细胞计数板对酵母菌进行计数？25×16型计数室计数每毫升培养液中微生物数量=每个中方格平均数x25x104×稀释倍数16×25型计数室计数每毫升培养液中微生物数量=每个中方格平均数×16×104×稀释倍数培养液中酵母菌种群数量的变化先盖盖玻片，再将培养液滴加于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。多余培养液用滤纸吸去。盖盖玻片和滴加培养液，哪个步骤在前？①如何利用血细胞计数板对酵母菌进行计数培养液中酵母菌种群数量的变化为什么要待酵母菌全部沉降到计数室底部再计数？吸取培养液之前为什么要将培养液摇匀？

使菌体分散开来、混和均匀，减少实验误差。酵母菌全部沉降到计数室底部，减少实验误差。①如何利用血细胞计数板对酵母菌进行计数培养液中酵母菌种群数量的变化用无菌水稀释至每小格细胞数目为5~10个稀释100倍如果小方格内酵母菌过多，怎么办？①如何利用血细胞计数板对酵母菌进行计数计数的包括活菌和死菌。可以用亚甲基蓝对菌体进行染色，被染成蓝色的是死菌，没有染色的是活菌。计数的酵母菌都是活的吗？培养液中酵母菌种群数量的变化①如何利用血细胞计数板对酵母菌进行计数活细胞死细胞培养液中酵母菌种群数量的变化对于压在中方格界线上的酵母菌和酵母菌芽体，应当怎样计数？压线的菌体，计上不计下，计左不计右。离开母体的芽体，无论大小均算一个。如果正在出芽，芽体大小达到或超过母细胞一半时，芽体可算1个。①如何利用血细胞计数板对酵母菌进行计数培养液中酵母菌种群数量的变化①如何利用血细胞计数板对酵母菌进行计数【算一算】若使用的血细胞计数板(规格为1mm×1mm×0.1mm)每个计数室分为25个中方格，每个中方格又分为16个小方格，将样液稀释100倍后计数，发现计数室四个角及中央共5个中方格内的酵母菌总数为20个，则培养液中酵母菌的密度为_________________________________________个/mL。（20÷5)×25×10000×100＝1×108培养液中酵母菌种群数量的变化②该实验是否需要对照和重复实验？本实验有前后对照，可以不单设对照组。如果担心培养过程中有污染，则需要单设不接种酵母菌的空白对照组。本实验需要设置重复以减少实验误差。如果全班同学所测量的酵母菌来自同一培养样品，可