高中生物人教必修三配套课件4.2种群数量的变化

1、第2课时 第2节 种群数量的变化,课前篇自主学习 学习目标： 1.说明建构种群增长模型的方法。 2.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。 3.用数学模型解释种群数量的变化。,课前预习 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_形式。 2.构建数学模型的方法步骤：提出问题提出合理_用适当的_形式表达检验或修正。 3.数学模型的表达形式 (1)数学方程式：优点是科学、_。 (2)曲线图：优点是_。,【新知探究】 以细菌分裂为例建立数量变化的数学模型，在真核细胞的有丝分裂中我们建立过哪些数学模型？,【提示】 染色体(细胞核中DNA)数目变化的

2、数学模型。,3.环境容纳量：在环境条件_的情况下，一定空间中所能维持的种群_数量，又称_。 四、种群数量的波动和下降 1.影响因素 (1)自然因素：_、食物、_、传染病等。 (2)人为因素：人类活动的影响。,2.数量变化：大多数种群的数量总是在一定范围内_中，在不利的条件下，种群数量还会急剧_，甚至_。 3.研究意义：有害动物_、野生生物资源的_和利用，濒危动物种群的拯救和_。,【新知探究】 水葫芦入侵到苏州河时，在初期阶段水葫芦的种群数量符合哪种类型的曲线？试分析原因。,【提示】 符合“J”型增长曲线，环境中资源空间相对是充足的，又不存在天敌。,自我校对 一、1.数学 2.假设 数学 3.(

3、1)准确 (2)直观 二、1.理想 时间 种群数量 “J”型 2.(1)食物 空间 敌害 一定的倍数 Nt=N0t (3)起始数量 t年后的种群数量 该种群的种群数量是一年前种群数量的倍数。 三、1.自然 稳定 2.有限 加剧 降低 出生率=增长率，种群增长停止，稳定在一定水平 3.不受破坏 最大 K值 四、1.(1)气候 天敌 2.波动 下降 消亡 3.防治 保护 恢复,课上篇互动课堂 重难点突破 一、“J”型和“S”型增长曲线的分析 1.种群增长的“J”型曲线 (1)前提条件(判断依据) 若出现以下五种情况即可判断为“J”型曲线 理想条件下；实验室条件下；食物和空间条件充裕、气候适宜和没有

4、敌害等几个条件同时满足；外来物种入侵早期阶段；无环境阻力状况。,(2)公式：Nt=N0t(N0为该种群的起始数量，t为时间，表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。若1，种群密度增大，为增长型种群；1，种群密度减小，为衰退型种群；=1，数量不变，为稳定型种群)。,(3)曲线及解读 曲线1 解读：a.横坐标：时间；纵坐标：个体数； b.前提条件：环境资源无限(理想条件)； c.特点：无K值，持续增加； d.影响因素：N0(即起始数量)，值。,曲线2 解读：a.横坐标：时间；纵坐标：种群增长率； b.特点：保持相对稳定。 2.种群增长的“S”型曲线 (1)达到K值不再增加的原因：资源和空间有限，当种

5、群密度增大时，种内斗争加剧，天敌数量增加，导致出生率下降，死亡率上升，最终达到平衡。,(2)曲线及解读 曲线1 解读：a.横坐标：时间；纵坐标：个体数； b.前提条件：环境资源有限； c.特点：有最大值K值，K/2时斜率最大，增长速率最大。,曲线2 解读：a.横坐标：时间；纵坐标：种群增长速率； b.特点：先增大后减小，最后变为0(即K值时)，t1对应K/2值，t2对应K值。 (3)K值含义：即环境容纳量，是指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。种群数量达到最大值(K值)以后保持稳定。,4.K值变动的示意图,(1)同一种生物的K值不是固定不变的，会受到环境的影响。在环

6、境不遭受破坏的情况下，K值会在平均值附近上下波动；当种群偏离平均值的时候，会通过负反馈机制使种群密度回到一定范围内。 (2)环境遭受破坏，K值会下降；当生物生存的环境改善，K值会上升。,二、探究“培养液中酵母菌种群数量的变化” 1.实验原理 (1)酵母菌属兼性厌氧型微生物，有氧时产生二氧化碳和水，无氧时产生二氧化碳和酒精。 (2)用液体培养基培养酵母菌，种群的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。 (3)在理想的无限环境中，酵母菌种群的增长呈“J”型曲线，在有限的环境下，酵母菌种群的增长呈“S”型曲线。,3.实验步骤 (1)将10 mL无菌马铃薯培养液或肉汤培养液加入试管中。 (2

7、)将酵母菌接种入试管中的培养液。 (3)将试管放在25条件下培养。 (4)每天取样计数酵母菌数量。,采用抽样检测方法：将盖玻片放在计数板上，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数板的小方格内，显微镜下观察计数一个小方格内的菌数，已知小方格的培养液厚度为0.1 mm，计算出培养液体积，换算出10 mL培养液中酵母菌的总数。 (5)数据分析并画出曲线。,4.注意事项 (1)测定的酵母菌种群数量变化是在恒定容积的培养基中测定的，与自然界中的数量变化有差异。 (2)每天计数时间要固定，不能随便更改。从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻轻振荡几次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，

8、以保证估算的准确性，减少误差。 (3)若一个小方格内酵母菌过多，难以数清，要将其培养液稀释一定倍数，再重新记数。 (4)计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应只计数相邻两边及其顶角的酵母菌。,5.表达和交流 (1)根据实验数据可得如图所示的增长曲线。 小组曲线与各组曲线平均值曲线相似。,(2)增长曲线的总趋势是先增加再降低。原因是在开始时培养液的营养充足，空间充裕，条件适宜，因此酵母菌大量繁殖，种群数量剧增，随着酵母菌数量的不断增多，营养消耗，pH变化等，使生存条件恶化，酵母菌死亡率高于出生率，种群数量下降。 (3)影响酵母菌种群数量的因素可能有养料、温度、pH及有害代谢废物等。,网络构建,

9、典型例题分析 类型一 种群数量增长的数学模型 【例题1】 (2010江苏盐城二调)如图为有关种群增长的曲线，下列有关说法不正确的是( ),A.种群呈现“J”型增长的前提条件是食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等 B.呈现“S”型增长的种群，随着时间的推移，种群增长所受的环境阻力加大 C.在自然界中，种群的增长曲线一般是“S”型曲线 D.种群增长的“J”型曲线有K值，只是K值较大，图中没有表示出来,解析 种群增长的“J”型曲线是在“空间食物条件充裕，没有天敌、气候适宜”等极其理想条件下而形成的种群增长模式，该模式中无最大容纳量。 答案 D,类型二 探究培养液中酵母菌菌种数量变化 【例题2】

10、(2010烟台模拟)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1 000 mL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。,(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_。 (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组成为衰退型的是_组。,解析 (1)在探究培养液中酵母茵数量变化的实验中，为了保证计数的准确性，应在取样时进行振荡，使酵母菌与培养液混合均匀，并多次取样求平均值。 (2)实验一：曲线中的种群密度是与培养液的浓度有关的，所以A、B两组繁殖较快，而由于A中的体积较少，所以培养液上方的氧气充足，所以A的繁殖速度要快于B。,(3)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中温度较低和C中无培养液，所以两组的种群数量会减少为衰退型。 答案 (1)振荡 重复实验 (2)A 培养液较多，与空气接触面积较小，故供氧较少，有氧呼吸总产能