高中生物人教必修3配套课件第4章第2节种群数量的变化

1、第2节种群数量的变化,学习导航 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。难点 3用数学模型解释种群数量的变化。 重点,一、构建种群增长模型的方法数学模型 1研究方法或步骤：观察研究对象，提出问题作出_根据实验数据，用适当的_形式对事物的性质进行表达进一步实验或观察，对模型进行_。 2表达形式：(1)数学方程式;(2)_ 图。,合理的假设,数学,检验或修正,曲线,想一想 数学模型中的两种表达形式各有哪些优点？ 【提示】数学方程式表达准确，曲线图直观。,二、种群增长的“J”型曲线 1含义：在理想条件下的种群，以_为横坐标，以_为纵坐标

2、画出的曲线图，曲线大致呈“J”型。 2“J”型增长的条件：_条件充裕、气候适宜、没有敌害。 3模型假设：种群的数量每年以_ _增长,第二年的数量是第一年的倍. 4建立模型:t年后种群数量为:_.,时间,种群数量,食物和空间,一定的,倍数,NtN0t,三、种群增长的“S”型曲线 1含义：种群经过一定时间的增长后，数量_的增长曲线。 2成因:自然界的资源和空间总是_,当种群密度增大时，种内竞争就会_，以该种群为食的动物的数量也会_。,趋于稳定,有限的,加剧,增加,使该种群的出生率_，死亡率_。当死亡率与出生率相等时，种群的增长就会停止。 3K值：又称_，在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维

3、持的_。 4应用：建立自然保护区，提高其_ _是保护大熊猫的根本措施。,降低,增高,环境容纳量,种群最大数量,环境,容纳量,判一判 (1)种群数量达到K值以后，种群受食物、空间等因素的限制，增长速率为零，种群数量不再发生变化。() (2)池塘养鱼，若要保持长期稳定和较高的产量，应及时适量地捕捞出成鱼。(),(3)在有关“探究培养液中酵母菌数量动态变化”的实验中，改变培养液的pH值不影响K值的大小。() (4)一个呈“S”型增长的种群，数量在K/2左右时增长速率最大。(),四、种群数量的波动和下降 1影响因素 (1)自然因素：如气候、食物、天敌、传染病等。 (2)人为因素：种植业、养殖业的发展，

4、砍伐森林，猎捕动物，环境污染等。,2数量变化：大多数种群的数量总是在 _中，在不利条件下，种群的数量还会急剧下降甚至消亡。 3研究意义：有害动物的防治、野生生物资源的_，濒危动物种群的拯救和恢复。,波动,保护和利用,研究“J”型曲线和“S”型曲线及应用 1种群增长的“J”型曲线 (1)曲线：呈“J”型数量增长的2种情形：实验室条件下；当一个种群刚迁入到一个新的适宜环境中时，其图像如图：,(2)曲线分析：由公式NtN0t，t为时间，也是自变量，所以种群的增长曲线为指数曲线，即图中的a曲线，表示该种群数量是一年前种群数量的倍数，则增长率应为1，所以是个常数，即图中的b曲线。,2种群增长的“S”型曲

5、线 (1)曲线：环境条件对种群增长有阻滞作用,一个环境所允许的种群数量的最大环境容纳量为K值，图像如图：,(2)曲线分析：A曲线表示的是种群数量的变 化，有K值，B曲线表示的是种群增长率的变 化，增长率是先增大后减小为零，当种群数 量为K/2时增长率是最大的，当种群数量达 到K值时，增长率为零。 (3)应用 当为K/2时,种群增长率最大,资源的再生速度最快,所以应使种群数量长期保持在K/2处.,当种群数量大于K/2时，就可以捕猎一定数量的该生物资源。 防治害虫时应提前预防，在a点(见上图曲线)之前。 特别提醒(1)保护大熊猫的根本措施是提高环境的容纳量，如建立自然保护区。 (2)对家鼠等有害动

6、物的控制是降低环境的容纳量，如粮食安全储藏、地面硬化等。,20世纪30年代，人们将环颈雉引入到美国的一个岛屿。经跟踪调查绘出环颈雉种群的增长曲线如图所示。请据图回答：,(1)该岛屿上的环颈雉构成一个_，其数量增长有什么特点？_。 (2)AB，由于_，种群数量增长不明显。 (3)DE，从生物因素看，随着种群密度的增长，个体间由于_加剧，以及该种群的_增加，导致该种群的_降低，_增高，从而使种群数量的增长率下降。,(4)EF段表示_期，其种群净增长率为_，种群数量_，该岛屿上环颈雉的最大数量为_左右。 【解析】依据题中提供的信息，可看出所形成的曲线最终呈现“S”型。(1)该岛屿上的环颈雉构成一个种

7、群，其数量增长的特点是开始时增长缓慢，经快速增长后，增长速度减慢，最终达到相对稳定。,(2)AB，由于环颈雉需适应新环境，所以 开始的这段时间内数量增长不明显。 (3)DE，从生物因素看，随着种群密度的增大，个体间由于数量增多,种内斗争加剧,以及该种群的天敌的增加，导致该种群的出生率降低而死亡率增高，从而使种群数量的增长率下降。,(4)EF段种群的出生率约等于死亡率，净增长率为0，种群数量相对稳定，环颈雉种群数量达到最大值，其数值约为2000只，这个时期称为稳定期。,【答案】(1)种群开始时增长缓慢，经快速增长后，增长速度减慢，最终达到相对稳定 (2)适应新环境 (3)种内斗争捕食者出生率死亡

8、率 (4)稳定0相对稳定2000只,【探规寻律】种群数量波动曲线的分析步 骤 (1)根据题中曲线总体上的趋势来判断其为 “S”型或“J”型增长曲线。 (2)对于每个具体的问题，结合题意具体分 析，找到知识的链接点。 (3)注意加深对两种增长曲线的形成原因的 理解。,对种群数量增长中K值、K/ 2的认识 (2010高考山东卷) 如图表示出生率、死亡率 和种群密度的关系，据此 分析得出的正确表述是() A在K/2时控制有害动物最有效 B图示规律可作为控制人口增长的依据,C.该图可用于实践中估算种群最大净补充量 D.在K/2时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量 【常见错误】错选A项。 【错因分析】错选A项

9、的原因主要是受思维定势的影响，认为曲线中K值的含义是环境容纳量。从图示的横坐标看出K表示种群密度。从图中看出，K/2时净补充量最大，,此时不是控制有害动物的最有效时间，而应在K/2之前。种群密度越高，数量越多，所以日捕获量最大应为K时。 【正确答案】C,对不同条件下的种群生长曲线分析不清 如图中的曲线14是W、X、Y、Z四种条件下细菌种群的生长曲线： 这四种条件是： W不断提供食物、水、氧气，除去废物,X随时间延续,食物耗尽,有害物质积累 Y随时间延续,食物耗尽,无毒害物质积累 Z随时间延续，食物耗尽，由于产生突变的结果，出现了新的菌株，它们能利用原有细菌代谢产生的物质作为营养物质 以下哪项的

10、生长条件和生长曲线1、2、3、4正确配对(),AWXYZBXYZW CYZWX DXYWZ 【正确答案】C 【纠错总结】构建种群增长模型的方法实质也是假说演绎法。注意归纳常见的生物问题对应的数学模型，如下面三种不同条件下的细菌种群生长曲线：,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 培养基的成分、空间、pH、温度等因素的 影响。,(3)在理想条件下，酵母菌增长曲线为“J”型,在有限的环境下，酵母菌增长呈“S”型。 2实验步骤 (1)将10 mL无菌马铃薯培养液或肉

11、汤培养液加入试管中。 (2)将酵母菌接种入试管中的培养液中混合均匀。 (3)将试管在28 C条件下连续培养。,(4)每天采用抽样检测方法计数酵母菌，计数 方法如下： 计数计数室内酵母菌(多取几个计数室取平 均值)，设为a , 列表记录如下：,(5)画出酵母菌增长曲线图(如图)及转化后的增长速率曲线。,实战演练 下列是关于探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验。某生物兴趣小组的同学在三种不同的条件下，观察酵母菌种群的生长情 况时，得出下表中的数据(在有氧情况下培 养测得的酵母菌数)(106个/mL)。请根据 所学的知识，回答下列有关问题：,实验研究的三种条件如下： 条件一：无菌水10 mL，加

12、入干酵母液0.1 mL，环境温度28 。 条件二：培养液10 mL，加入干酵母液0.1 mL，环境温度28 。,条件三：培养液10 mL，加入干酵母液0.1 mL，环境温度5 。 (1)三种条件对应的组别编号依次是_。 (2)请写出主要呼吸作用的反应式_。 (3)上述三种条件的设置，可分别用来探究_对酵母菌种群数量变化的影响。,如条件一与条件二组合可以探究_对酵母菌种群数量变化的影响；而条件二与条件三组合则可以用来探究_对酵母菌种群数量变化的影响，其中的条件二的设置在该实验中属于_。 (4)本实验过程中，每隔24小时取一定量的酵母菌培养液，用血细胞计数板在显微镜下进行细胞计数，,并以多次计数的平均值估算试管中酵母菌种群密度，这种方法称为_。每次取样前都应振荡试管，