新教材高中生物选择性必修2课件：1 2 种群数量的变化(人教版)

第2节种群数量的变化构建种群增长模型的方法与种群的“J”形增长系统自主梳理1.数学模型及其常见形式与建立过程性质数学公式假设数学形式

检验或修正资源和生存空间没有限制不会2.种群的“J”形增长理想时间种群数量J食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种Nt=N0λt该种群的数量该种群数量是前一年种群数量的倍数(1)数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。()(2)实际上，自然界并不存在类似“J”形增长的种群。()提示

当一个新物种被引种到一个条件适宜的新环境的早期，往往会呈现出“J”形增长。(3)“J”形增长的前提条件是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理想条件。()(4)“J”形增长的数学模型Nt＝N0λt中，λ为一定值，表示该种群数量是前一年种群数量的倍数。()√×√√[应用示例]

数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。调查发现某种一年生植物(当年播种、当年开花结果)的种群中存在下列情形：①因某种原因导致该植物中大约只有80%的种子能够发育成成熟植株；②该植物平均每株可产生400粒种子；③该植物为自花传粉植物。目前种子数量为a，则m年后该植物的种子数量N可以表示为(

)A.400a·0.8m B.0.8a·400m

C.a·320m D.320a·0.8m解析第一年后：80%×a×400＝320a；第二年后：320a×80%×400＝320×320a……依次类推应该在m年后为a·320m。答案C[对点小练]

在营养和生存空间等没有限制的理想条件下，某细菌每20min就分裂繁殖一代。现将该细菌种群(m个个体)接种到培养基上(资源、空间无限)，Th后，该种群的个体总数是(

) A.m·2T B.m·220

C.m·22T D.m·23T

解析细菌进行分裂生殖，一分为二，20min分裂一次，每小时繁殖三代，所以Th共繁殖3T代，种群个体数变为m·23T。

答案D素养提升(1)“J”形增长的数学表达式是什么？提示

Nt＝N0λt(2)第t年种群数量是多少？第t＋1年呢？提示

N0λt；N0λt＋1。(3)假设这一年中新出生个体数为m个，死亡个体数为n个，没有迁入、迁出。则种群的出生率和死亡率分别为多少？m－n的值为多少？提示

m/(N0λt)；n/(N0λt)；N0λt＋1－N0λt。(4)若不考虑迁入、迁出，则这一年种群的增长率(＝出生率－死亡率)为多少？提示

m/(N0λt)－n/(N0λt)＝(m－n)/(N0λt)＝(N0λt＋1－N0λt)/(N0λt)＝λ－1。联想质疑★细菌繁殖产生的后代数量★细菌种群“J”形增长的曲线图1.“J”形增长的条件是什么？提示

(1)食物和空间条件充裕；(2)气候适宜；(3)没有天敌和其他竞争物种等。2.自然情况下，哪些情形种群可能会出现“J”形增长？提示

(1)生态入侵；(2)引种到一个适宜的新环境中的早期。种群的“S”形增长稳定自主梳理S增加强烈降低升高相等种群最大数量环境容纳量增大减小增大(1)种内竞争能对种群数量起调节作用。()(2)环境容纳量，即K值，是固定不变的。()提示

环境容纳量并非固定不变的。(3)建立自然保护区，给大熊猫更宽广的生存空间，改善它们的栖息环境，从而提高环境容纳量，是保护大熊猫的根本措施。()(4)当种群数量达到K值时，出生率与死亡率大致相当。()(5)所有种群在数量快速增长达到K值后都能保持相对稳定，使种群增长呈“S”形曲线。()提示

种群数量在达到K值后，可能会保持相对稳定，也可能会持续性急剧下降。√×√√×[应用示例]

如图是某一动物物种迁入一个适宜环境后的增长曲线图，下列说法不正确的是(

)A.图中的增长曲线呈“S”形，D点对应的是K值B.图中表示种群增长速度最快的点是CC.图中种群数量的增长在迁入第2年后明显加快D.图中第8年后，种群数量趋于稳定解析种群增长速度最快的点应是B点，即K/2处，B错误。答案B[对点小练]在种群“S”形增长曲线的数学模型中，K值不是固定不变的。下列种群K值会增加的是(

) A.地面进行硬化后的家鼠 B.干旱环境中的东亚飞蝗 C.引入北极狐后的旅鼠 D.干旱环境中的大熊猫

解析K值即环境容纳量，当环境条件更适宜生物的生长时K值会增加，地面硬化后不利于家鼠打洞及生存；引入北极狐后，旅鼠的天敌增加；干旱环境对大熊猫及其食物(竹子)的生存均不利，而干旱环境有利于蝗虫产卵，并减少其天敌数量，故K值变大。

答案B联想质疑★“J”形曲线与“S”形曲线的比较1.2020年春节过后，巴基斯坦出现了严重的蝗灾。蝗虫防治的最佳时间大致为何时？提示

种群数量达到K/2之前，越早越好。2.一般地，当种群数量达到K/2之后，种群数量将会加速增长、减速增长还是下降？提示

减速增长。★对于珍贵的野生生物，要保护环境，减小阻力，增大K值；对于有害的生物，要采取相应措施，降低其环境容纳量，减小K值。种群数量的波动及培养液中酵母菌种群数量的变化爆发自主梳理1.种群数量的波动赤潮下降消亡2.培养液中酵母菌种群数量的变化液体pHJS计数室盖玻片边缘小方格试管内的酵母菌总数消耗积累改变S马铃薯培养液或肉汤培养液血细胞计数板时间酵母菌数量S(1)大多数生物种群的数量总是在波动中，处于波动中的生物种群特定条件下可能会出现种群爆发。()(2)长期处于不利条件下，种群数量可能会出现持续性或急剧的下降，进而导致种群衰退甚至消亡。()(3)在利用血细胞计数板对酵母菌进行计数时，应先吸取培养液滴于计数室内，再加盖盖玻片，最后用吸水纸吸去多余的培养液。()提示

应先盖盖玻片，再滴加培养液。(4)对一支试管中的培养液中的酵母菌逐个计数是非常困难的，通常采用抽样检测的方法。()√√×√(5)从试管中吸出培养液进行计数之前，应先将试管轻轻振荡几次，这样做是为了让酵母菌全部沉降到试管底部。()提示

振荡的目的是为了让培养液中的酵母菌混合均匀，从而保证取样的代表性。×[应用示例]

探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”的实验方法与注意事项中，不正确的是(

)A.计数培养液中酵母菌数量可用抽样检测法B.该实验不需要设置对照组，不需要做重复实验C.从试管中吸取培养液时要将试管轻轻振荡几次D.在显微镜下统计酵母菌数量时视野不能太亮解析统计培养液中酵母菌数量一般用抽样检测法，A正确；该实验中，酵母菌种群数量的变化在时间上形成自身对照，无需设置对照组，要获得准确的实验数据，必须重复实验，求平均值，B错误；为了使酵母菌分布均匀和计数准确，取样前要将试管轻轻振荡几次，C正确；因酵母菌和培养液的折光率比较低，用显微镜观察时视野不能太亮，D正确。答案B[对点小练]

下列关于“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验的相关操作，错误的是(

) A.培养液和培养用具必须经过严格的灭菌处理 B.从瓶中吸出培养液进行计数之前，应将培养瓶轻轻振荡几次 C.培养后期的培养液应先稀释后再计数 D.应在每天的同一时间从同一培养瓶中吸出等量培养液进行计数解析本实验是取样后采用显微计数法进行计数。每天取样时间要大体一致，并遵守无菌操作规范。每次取样前要将试管振荡摇匀，正确地使用1mL刻度吸管将1mL酵母菌培养液移入1支干净的试管里，然后用滴管吸取1滴培养液滴在已盖在血球计数板网格上的盖玻片的边缘，待培养液自行渗入并充满网格后，再放在显微镜下进行细胞计数，然后立即将数据填到记录表格中(吸出不等量，检测的时候放在格子里也一定是等量的，所以不需要强调吸出等量培养液)。答案D素养提升科学探究——利用血细胞计数板对微生物进行计数(1)血细胞计数板及相关计算(2)影响实验结果的误差分析及改进办法两种规格的血细胞计数板规格1：计数室分为5×5＝25个中方格，每个中方格再被划分为4×4＝16个小方格。规格2：计数室分为4×4＝16个中方格，每个中方格再被划分为5×5＝25个小方格。只计数四个角的4个中方格。两种规格的血细胞计数板的一个计数室体积均为1mm×1mm×0.1mm＝0.1mm3，都被划分为400个小方格。[应用示例]

计数室由25×16＝400个小室组成，容纳液体的总体积为0.1mm3。现将1mL酵母菌样品加99mL无菌水稀释，用无菌吸管吸取少许滴在盖玻片边缘，使其自行渗入计数室，并用滤纸吸去多余菌液。现观察到图中所示a、b、c、d、e5个中方格内共有酵母菌44个，则上述1mL酵母菌样品中约有菌体(

)A.2.2×108个 B.2.2×107个C.2.2×106个 D.2.2×104个解析5个中方格中共有酵母菌44个，则1mL培养液中酵母菌的总数为(44÷5÷16)×400×104×100＝2.2×108个。答案A[对点小练]

(2019·安徽淮北一中高二月考)为探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化，某研究性学习小组完成了有关实验：若吸取酵母菌培养液1mL并稀释100倍，采用血细胞计数板(规格为1mm×1mm×0.1mm，由400个小格组成)计数，如图表示一个中方格中酵母菌的分布情况，以该中方格为一个样方，计数结果是酵母菌有________个；如果计数的中方格中酵母菌平均数为18个，则1mL培养液中酵母菌的总数为________个。(

)A.18

2.88×108 B.17

2.8×108 C.16

2.8×108 D.15

2.88×108解析中方格内共有酵母菌11个，选择左和上两个相邻边对压线个体计数，计数结果为4个，所以图示中方格中酵母菌总数为15个。如果计数的中方格中酵母菌平均数为18个，则1mL培养液中酵母菌的总数为(18÷25)×400×104×100＝2.88×108个。答案D联想质疑★某地区东亚飞蝗种群数量的波动★酵母菌数量变化过程1.预期在一定的时间内，培养液中酵母菌的数量增长将可能是何种类型？依据是什么？

提示

“S”形，依据是酵母菌生长的空间和资源(营养物质)是有限的。2.由于在实验的过程中会有大量酵母菌死亡，而用血细胞计数板计数时，无法区分酵母菌的死活，这会对计数结果产