人教版高中生物必修3第4章 种群和群落第2节 种群数量的变化课件(4).ppt

1、课本P65,第4章 第2节 种群数量的变化,【研学目标】 1、通过探究细菌种群数量的变化，尝试建构种群增长的数学模型。 2、说明构建种群增长模型的方法。 3、学会用数学模型解释种群数量的变化。 4、列举种群增长的知识在农业生产中的应用。 5、关注人类活动对野生种群的数量变化的影响。 【研学重点、难点】 重点：尝试建构种群增长的数学模型，并据此解释种群数量变化 难点：尝试建构种群增长的数学模型。,增长、稳定、波动、下降,奖励刻苦钻研 的小组！,感谢大家提出 有价值性问题！,课前研学 小组的疑惑,同学A,同学B,请你来点评！,课前研学成果展示,任务一：构建种群增长模型的方法,用来描述一个系统或它的

2、性质的数学形式称 为_。,公式,曲线图,Nn=2n,数学模型,数学模型是联系实际问题与数学规律的桥梁，具解释、判断、预测等重要功能。,数学模型被普遍用于各科学领域,各有何优点？,准确,直观,牛顿定律 麦克斯韦方程 门捷列夫周期表 孟德尔遗传定律,细菌每20min分裂一次,资源空间无限多，细菌种群的增长不受种群密度增加的影响,Nnn,观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正,一、建构数学模型的一般步骤：,观察研究对象，提出问题,通过进一步的实验或观察等，对模型进行检验或修正,研究实例,研究方法？,需熟记,细菌的数量个,二、种群增长的“J”型曲线,自然界中有此类型吗？ 课本P66中列举

3、了哪些例子？,细菌在理想条件下种群数量增长的形式，以时间为横坐标，种群数量为纵坐标，曲线呈现 型。,“J”,特点：,条件,食物和空间充裕,气候适宜,没有天敌,(理想),增长率不变，无最大值,二、种群增长的“J”型曲线,例1：1859年，24只野兔引入澳大利亚。不到100年，兔子数达到6 亿只以上。,例2、20世纪30年代,环颈雉引入美国的一个岛屿,水葫芦1901年引入中国引进中国的几年内数量呈指数增长,新物种迁入适宜环境的开始阶段,同学A,同学B,同学C,请你来点评！,时间/天,曲线图,思考： “J”型曲线中种群增长率（增长百分比）有变化吗？,不变的，=-1,课前研学成果展示,同学D,第4组同

4、学提问：为何环颈雉的J型增长出现多个峰？,课本 P68,图中虚线是理论曲线， 需提醒：环颈雉的越冬死亡率降低了每年春季所观察到的种群数量，结果使种群的增长曲线呈“Z”型。,马上考考你！抢答题,1如图所示，表示种群在无环境阻力状况下增长的 是（ ）,2李刚三年前办了一个养兔场，由原来50只兔，繁殖 到现在50000只，在这三年内，种群数量的变化曲线及 值分别是（ ） A、J型曲线，10 B、S型曲线，10 C、J型曲线，5 D、S型曲线，5,B,A,Nt =N0t,学案P4,细菌的数量个,1.在0.5ml的培养液中放入5个大草履虫。 2.每隔24小时统计大草履虫的数量。 3.反复试验 4.最大的

5、种群数量是375个。,高斯的大草履虫培养实验,S,课本P67,自然条件下“J”型增长能否一直持续下去？,三、种群增长的“S”型曲线,由于环境阻力的存在和作用，一定环境所能承载的某一种群的最大数量称为_（K值）。种群数量达到K值后，将停止增长并在K值左右保持相对稳定。,环境容纳量,产生原因：自然界的资源和空间总是_的，当种群密度增大时，种内斗争就会_，以该种群为食的动物数量也会_，这就会使种群的出生率_，死亡率_。当种群的死亡率与出生率相等时，种群就稳定在一定的水平。,思考:为什么存在K值?,有限,加剧,增加,降低,增加,同一个种群的K值是个固定值吗？可改变吗？,同学A,同学B,/个,/天,K/

6、2,K,请你来点评！,课前研学成果展示,K/2,K,探究一：分段分析S型曲线的生物学含义。 根据下图S型曲线请推断 种群增长速率变化规律： AB段：_； B点：_；,BC段：_； C点及C点以后：_。,小组讨论（ 3分钟）,2.请在坐标图中构建时间 与种群增长速率的数学模型。,增长速率逐渐增大,增长速率逐渐减少,增长速率为0,增长速率最大,特点： _,条件：,增长率先增后减， 最后为0,资源和空间有限 （有生存阻力）,出生率 死亡率,出生率 =死亡率,“S”型 曲线,探究二： K与K/2植相关知识在实践中有何应用？ 1.同一种群的K值是个固定值吗？ 为什么？ 影响种群数量变化的因素有哪些？ 达

7、到K值不再增加的原因是什么？,小组讨论,资源和空间是有限的，当种群密度增大时，种内斗争剧，天敌数量增加，导致出生率下降，死亡率上升，最终达到平衡。,不是固定的,因为种群周围环境是不断变化的。,气候、天敌、食物、传染病、人类活动等。,改变：出生率、死亡率、迁入、迁出,学案P3,探究二： K与K/2植相关知识在实践中有何应用？ 2.如何控制一个水库的鲤鱼数量，使其获得持续高产？ 如何灭鼠，有效降低其种群的数量？,降低,增大,K/2,K/2,小组讨论,学案P3,探究三：将J型曲线S型曲线画在同一坐标中， 想想它们所夹在部分有什么生物学含义？,理想,有限,不变（-1）,先增后减，最后为0,无,有,环境

8、阻力（生存斗争 淘汰的部分个体）,思考： 本图显示何时开始出生存阻力？,不断增大,种群增长速率,先增后减，最后为0,试卷学案P3,Nt =N0t,补充练习1：一个新的物种进入某地后，其种群数量变化，哪一项是不正确的（ ） A先呈“S”形增长，后呈“J”形增长 B先呈“J”形增长，后呈“S”形增长 C种群数量达到K值以后会保持稳定 DK值是环境条件允许的种群增长的最大值,A,补充练习2：右图表示某物种迁入新环境后，种群的增长速率随时间的变化关系。在第10年时经调查该种群数量为200只，估算该种群此环境中的环境负荷量约为()A100只 B200只 C300只 D400只,D,3、自然界中生物种群增

9、长常表现为“S”型增长曲线。 下列有关种群增长的正确说法是（ ） 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”型增长曲线表示种群数量与时间无关 D、种群增长不受种群密度制约,4、右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（ ）段表示由于有限空间资源的限制使种内斗争不断增强。 ACDBDE CEF DFG,课堂检测 学案P4 3-7题 （5分钟） 小组代表展示统一答案,B,C,种内斗争 最剧烈,5如图所示种群数量增长曲线，下列叙述正确的是（ ） A当种群数量达到e点后，种群数量不再发生变化 B种群增长过程中出现环境阻力是在d点之后 C

10、防治蝗灾应在害虫数量达到c点时进行 DK值会因环境条件的改变而改变,D,6、右图表示某种鱼迁入一生态系统后，种群数量 增长率随时间变化的曲线，下列叙述中正确的是 （ ）。 A.在t0t2时间内，种群数量呈“J”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t1t2时，该鱼的种群数量呈下降趋势,B,7、下图表示种群在理想环境中呈“J”型增长，在有环境 阻力条件下呈“S”型增长。下列有关种群数量增长曲线的 叙述中正确的是（ ）A当种群数量到达E点后，增长率几乎为0B种群增长过程中出现环境阻力是在B点之后 C图中阴影部分表示克服环境阻力

11、生存下来的个体数量 D若该种群在C点时数量为100，则该种群的K值是400,A,东亚飞蝗种群数量的波动,课本P68,直接影响：,影响种群数量变化的因素有哪些呢？,出生率、死亡率、迁入、迁出,课本P68,学案P3,气候、天敌、食物、传染病、人类活动等。,课后研学：小结归纳，加深理解，巩固提升,建构数学模型,“J”型增长,“S”型增长,食物、气候、传染病、天敌、人类的活动,网络构建,一实验目的： 1通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化，尝试建构种群增长的数学模型。（如图） 2用数学模型解释种群数量的变化。 3学会使用血细胞计数板（如图）进行计数。,课本P68金牌P38,探究培养液中酵母菌种群数量的

12、变化,（4）养分、空间、温度和有毒废物等是影响种群数量 持续增长的限制因素。,单细胞真核生物 生长周期短，增殖速度快,探究实验“培养液中酵母菌种群数量的变化”,二,课本P68金牌P38,三、,课本P68金牌P38,条件：无菌操作,血细胞计数板是一种专门用于计算较大单细胞微生物的一种仪器。 计数时，常采用抽样检测法。,抽样检测法：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计数室内， 待酵母菌细胞全部沉降到计数室底部，将计数板放在在载物台中央，计数一个小方格内酵母菌数量，再以此为依据估计培养液中酵母菌总数。盖玻片下培养液的厚度0.1mm，可以计算出整个计数室的体积

13、，从而换算10ml培养液中酵母菌的总数。,思考： 1.从试管中吸取培养液进行记数之前，为什么要将试管振荡几次？ 2.本实验需要设计对照实验吗？ 3.对于压在小方格界线 上的酵母菌应如何计数？,目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减少误差；,不需要,应取相邻两边及顶角计数（左上原则）。,第 4 天,第 6 天,第 1 天,第 7 天,死亡,例题1、为探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化，某同学进行了如下操作。其中操作正确的有_(填下列操作的序号)。 将适量干酵母放人装有一定浓度葡萄糖溶液的锥形瓶中，在适宜条件下培养 静置一段时间后，用吸管从锥形瓶中吸取培养液 在血球计数板中央滴一滴培养液，盖上盖玻

14、片 用滤纸吸除血球计数板边缘多余培养液 将计数板放在载物台中央，待酵母菌沉降到计数室底部，在显微镜下观察、计数,1，4，5,例2、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”。 实验步骤： 取培养液10mL加入到试管中，先通过显微镜观察估算出10mL培养液中酵母菌的初始数量(N0)。(注意：从试管中吸取培养液进行记数之前，将试管振荡几次) 每天定时观察记录数值，对于压在小方格界线上的酵母菌应取_ 记数 以_为横坐标， 酵母菌的数量为纵坐标，画出酵母菌的_ 结果分析：酵母菌在培养液中前阶段呈_增长，经过一段时间的增长后，数量趋于稳定，呈_增长。,相邻两边及其顶角

15、的酵母菌,时间,增长曲线,“J”型,“S”型,A.4支试管内的种群初始阶段都经历了“J”型增长 B.4支试管内的种群同时达到K值 C.试管内种群的K值与试管相同 D.试管内的种群数量先于试管开始下降 解析:A项中,4支试管中最初环境适宜,所以都经历了“J”型增长;B项中,最初的条件不同,不会同时达到K值;C项中,培养液体积和不同,试管内种群的K值应大于试管;D项中,中起始酵母菌数大于,所以先于试管开始下降。 答案:BC,10.某小组进行“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验时,同样实验条件下分别在4支试管中进行培养(见下表),均获得了“S”型增长曲线。根据实验结果判断,下列说法错误的是(

16、)。,金牌P14 课时训练11,24.(16分)下图表示在锥形瓶中用不同方式培养酵母菌时 的种群增长曲线。请据图回答问题。,(1)图中曲线是空白对照组,其余曲线分别代表每24 h、12 h、3 h换一次培养液以及不换培养液但保持pH恒定4种不同情况下酵母菌种群增长曲线,它们依次是 (填曲线标号)。 (2)该图表明:更换营养液的周期越长, 种群增长率。 (3)造成曲线的K值较小的原因有 。 (4)在保持培养液的更换频率不变 的情况下,曲线将变成_型 曲线,其原因是。,锥形瓶为酵母菌提供 的生存空间有限,越低,营养缺乏、有害代谢产物的积累、 pH变化、溶解氧不足等(写出两项即可),“S”,金牌P3

17、9 课时训练11,2.下列关于种群数量变化的叙述中不正确的是()。 A.对农作物合理密植时,其数量不应该大于K/2 B.一个物种引入新的地区后,不一定呈J型增长 C.1990年紫茎泽兰侵入我国四川凉山地区后,泛滥成灾,其增长类似于J型 D.一个呈S型增长的种群,数量在K/2时增长率最大 解析:A项,对农作物合理密植时,其数量可以大于K/2,因为有合适的温度、阳光等条件。 B项一个物种引入新的地区后,在一定的情况下呈“J”型增长,因为生长需要光、水等适合的条件,如果不补充这些条件植物会慢慢死去。 C项当一个物种进入新的环境后在一定的时间内其增长类似于“J”型,因为竞争适应了环境。 D项一个呈S型

18、增长的种群,数量在K/2时增长速率最大。 答案:A,金牌P13 课时训练11 2、3、7、8,3.用下列四图中能正确表示某池塘鱼个体的平均增长量 与种群密度关系的是()。,解析:考查种群数量变化规律有关曲线的识别。池塘是一个资源空间有限的生态系统,鱼种群的数量变化规律符合“S”型增长曲线,种群的增长速率在K/2时最大,超过K/2,随种群密度变大而逐渐降低。种群数量越接近K值,种内斗争越激烈,表现为种群的增长速率急剧降低。当鱼种群数量达到池塘所能容纳的最大值(即K值)后,种群的增长速率为0。 答案:B,金牌P13 课时训练11 3、8,5.下表是某同学对某地区黄山松种群的年龄组成调查 的结果,该

19、种群的最终发展趋势是()。,A.种群密度上升B.环境阻力不变 C.总能量减少D.种群密度不变 解析:由图表分析知黄山松种群年龄组成为增长型, 因此其种群密度将上升,环境阻力将增大,而该营养级 的总能量会增大,因松树为生产者。 答案:A,金牌P13,增长型,7.下图所示为自然环境中生物种群数量变化曲线,下列 有关叙述错误的是()。,A.CD段波动主要是出生率和死亡率变动所致 B.“竭泽而渔”会使鱼虾数量下降至B以下, 可能会使生态系统发展停滞甚至崩溃 C.灭鼠时如果仅杀死一半老鼠,效果可能适得其反 D.自然界的生物的环境容纳量只能在一定范围内波动,不会被突破 解析:CD段种群数量曲线围绕最大值K值上下波动,是出生率和死亡率变动所致。如果捕杀老鼠后,其数量在B点附近,老鼠反而会大量增长。在一个特定环境中K值基本是稳定的,但是如果环境发生了很大的变化,K值也会被突破,并且会随着环境资源量的改变而改变。如建立大熊猫自然保护区,改善大熊猫的生存环境,从而提高其环境容纳量。 答案:D,金牌P13,8.在进出口口岸,进出口检疫部门要对进口货物进行严格检疫,严格禁止境外有害生物流入境