高中生物人教版（2019）选择性必修2 1.2种群数量的变化（共26张ppt）
文档属性
| 名称 | 高中生物人教版（2019）选择性必修2 1.2种群数量的变化（共26张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2022-10-16 15:10:48 | ||
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文档简介
(共26张PPT)
1
1.2 种群的数量变化
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。
问题探讨:
讨论:
1.第n代细菌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？
在一个培养瓶中，细菌数量会一直按这个
公式描述的趋势增长吗 如何验证你的观点？
时间（min) 20 40 60 80 100 120 140 160 180
分裂次数
数量（个）
2
4
8
16
32
64
128
256
512
1
2
3
4
5
6
7
8
9
任务一：填表：计算一个细菌在不同时间产生后代的数量
任务二：
n代细菌数量N的计算公式是：N=
２n
探究一 建构种群 增长模型的方法
建立数学模型
任务三：
以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，画出细菌的数量增长曲线。
曲线图与数学方程式比较，有哪些优缺点？
曲线图：直观，但不够精确。
数学方程式：精确，但不够直观。
任务四：阅读理解：P7 建立“数学模型”的四步。
观察研究对象，提出问题
提出合理的假设
通过进一步的实验或观察等，对模型进行检验或修正
根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达
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
Nn＝２n
N代表细菌数，n表示第几代
观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正
数学模型
用来描述一个系统或它的性质的数学形式。建立数学模型四步骤：
思考-讨论：
分析自然界种群增长的实例
资料1 1859年，一位来澳大利亚定居的英国人在他的农场中放生了24只野兔，一个世纪后，这24只野兔的后代竟超过6亿只。
资料2 20世纪30年代，人们将环颈雉引入某地一个岛屿。1937-1942年，这个种群增长如右图。
讨论：
1.这两个资料中种群增长有什么共同点
2.种群出现这种增长的原因是什么？
3.这种种群增长的趋势能不能一直持续下去？为什么？
探究二 种群 “J”型增长的数学模型
若引入澳大利亚的野兔初始值为N0，第二年的数量是第一年的λ倍，写出t年后野兔的数量的方程式。
3.这种种群增长的趋势能不能一直持续下去？为什么？
1.这两个资料中种群增长有什么共同点
2.种群出现这种增长的原因是什么？
种群数量迅猛增长
食物充足，缺少天敌等
不能，因食物和空间有限
讨论：
理想条件：
Nt=N0λt
（N0为起始数量， t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，λ为前一年种群数量的倍数）
一、种群 “J”型增长
食物充足空间充裕气候适宜没有天敌
1、条件
2、数学方程式
一、种群 “J”型增长
3.特点:
⑴种群数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍。
⑵无限增长
凤眼莲（水葫芦）
凤眼莲原产于南美，1901年作为花卉引入中国.由于繁殖迅速，又几乎没有竞争对手和天敌，我国目前有184万吨.它对其生活的水面采取了野蛮的封锁策略，挡住阳光，导致水下植物得不到足够光照而死亡。
种群 “J”型增长实例
1-4年，种群数量呈___形增长
4-5年，种群数量__________
5-9年，种群数量__________
9-10年，种群数量_______
10-12年，种群数量________
12-13年，种群数量________
“J”
增长
相对稳定
下降
下降
增长
5
12
【现学现用】据图说出种群数量如何变化
如果遇到资源、空间等方面的限制，种群还会呈“J”型增长吗？
不会
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，得出了如图所示的结果。
种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，增长曲线，呈“S”型。
如何验证这个观点？
K/2
二、种群增长“S”型曲线
资源、空间等有限
1、原因
2、特点
⑴增长速率先增加后减小，K/2时最大、K时为0。
⑵有K值（一定的环境条件所能维持种群的最大数量。可变）
＝
增长速率＝
末数－初数
单位时间
Nt－Nt-1(个)
t(年)
＝
×100％
增长率＝
末数－初数
Nt－Nt-1
Nt-1
Nt-1
例如，某一种群的数量在某一单位时间t（如一年）内，由初数量Nt-1（个）增长到末数量Nt（个），则这一单位时间内种群的增长率和增长速率的计算分别为：
种群增长率种群增长速率：
15
小结：比较种群增长两种曲线的联系与区别
J型曲线 S型曲线
条件
种群增长速率
有无K值
曲线
环境资源无限
环境资源有限
逐渐增加
先增后减
无，持续保持增长
有K值
环境阻力
K值
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
“J”型曲线与其增长速率、增长率的关系
“S”型曲线与其增长速率、增长率的关系
⑵.有害生物防治：务必及时控制种群数量，严防达到K/2处。
三、种群增长曲线的应用
1、K/2的应用
⑴.资源开发与利用：种群数量达到K/2时，种群增长速率最大，再生能力最强；对养殖的生物进行捕捞时，种群数量＞K/2时捕捞，使种群数量维持在K/2左右。有利于人类持续获得较大收获量
三、种群增长曲线的应用
2、K的应用
建立自然保护区，给东北豹更宽广的生活空间，改善它们的栖息环境，从而提高环境容纳量。
⑴保护东北豹的根本措施是什么？
⑵控制家鼠数量有哪些思路和对应具体措施？
三、种群增长曲线的应用
2、K的应用
降低环境容纳量。具体措施：养殖家猫捕食家鼠、搞好环境卫生、硬化地面、安全储藏食物等。
【检测】如图所示为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。下列关于种群在某环境中数量增长曲线的叙述，正确的是( )
A. 当种群数量达到e点后，种群数量增长速率为0
B. 种群增长过程中出现环境阻力是在d点之后
D. 若该图表示海洋中某种鱼的增长曲线，则最佳捕捞时间在e点
A
C. 若该图表示蝗虫种群增长曲线，则虫害防治必须在C点
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。但大多数生物的种群总是在波动中。这些种群在特定条件下可能出现种群爆发。
东亚飞蝗种群数量的波动
当种群久处不利条件下，会急剧下降，当种群数量过少，可能会衰退、消亡。
四、自然种群数量的变化
（1）有利于野生生物资源的合理利用及保护。
（2）为人工养殖及种植业中合理控制种群数量、适时捕捞 、采伐等提供理论指导。
（3）通过研究种群数量变动规律，为害虫的预测及防治提供科学依据。
五．研究种群数量变化有何意义？
（4）有利于对濒危动物种群的拯救和恢复。
六、探究培养液中酵母菌种群数量的变化
1、酵母菌的计数方法:
抽样检测法
2. 计数工具：
血细胞计数板
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。
3.盖盖玻片和滴加培养液，哪个步骤在前？
4.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。
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。
5.计数的酵母菌都是活的吗？
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。
6. 本实验需要设置对照和重复吗？
本实验需要设置重复以减少实验误差。
种群数量的变化
种群增长模型
建构种群增长模型的方法
种群的“S”形增长
种群的“J”形增长
自然种群的数量变动
条件：食物和空间充裕、气候适宜、无天敌和其他竞争物种
特点：种群数量每年以一定倍数增长
一段时间内相对稳定(接近K值）
条件：食物和空间有限
特点：种群增长速率先增大后减小，最后为0
K值：一定环境条件下所能维持的种群最大数量
探究培养液中酵母菌种群数量变化（验证种群数量增长模型）
持续性的或急剧的下降，甚至衰退和消亡
规则或不规则波动。（K值是种群数量波动的平均值，波动中的生物，在某些特定条件下可能出现种群爆发）
小 结
1
1.2 种群的数量变化
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。
问题探讨:
讨论:
1.第n代细菌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？
在一个培养瓶中，细菌数量会一直按这个
公式描述的趋势增长吗 如何验证你的观点？
时间（min) 20 40 60 80 100 120 140 160 180
分裂次数
数量（个）
2
4
8
16
32
64
128
256
512
1
2
3
4
5
6
7
8
9
任务一：填表：计算一个细菌在不同时间产生后代的数量
任务二：
n代细菌数量N的计算公式是：N=
２n
探究一 建构种群 增长模型的方法
建立数学模型
任务三：
以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，画出细菌的数量增长曲线。
曲线图与数学方程式比较，有哪些优缺点？
曲线图：直观，但不够精确。
数学方程式：精确，但不够直观。
任务四：阅读理解：P7 建立“数学模型”的四步。
观察研究对象，提出问题
提出合理的假设
通过进一步的实验或观察等，对模型进行检验或修正
根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达
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
Nn＝２n
N代表细菌数，n表示第几代
观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正
数学模型
用来描述一个系统或它的性质的数学形式。建立数学模型四步骤：
思考-讨论：
分析自然界种群增长的实例
资料1 1859年，一位来澳大利亚定居的英国人在他的农场中放生了24只野兔，一个世纪后，这24只野兔的后代竟超过6亿只。
资料2 20世纪30年代，人们将环颈雉引入某地一个岛屿。1937-1942年，这个种群增长如右图。
讨论：
1.这两个资料中种群增长有什么共同点
2.种群出现这种增长的原因是什么？
3.这种种群增长的趋势能不能一直持续下去？为什么？
探究二 种群 “J”型增长的数学模型
若引入澳大利亚的野兔初始值为N0，第二年的数量是第一年的λ倍，写出t年后野兔的数量的方程式。
3.这种种群增长的趋势能不能一直持续下去？为什么？
1.这两个资料中种群增长有什么共同点
2.种群出现这种增长的原因是什么？
种群数量迅猛增长
食物充足，缺少天敌等
不能，因食物和空间有限
讨论：
理想条件：
Nt=N0λt
（N0为起始数量， t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，λ为前一年种群数量的倍数）
一、种群 “J”型增长
食物充足空间充裕气候适宜没有天敌
1、条件
2、数学方程式
一、种群 “J”型增长
3.特点:
⑴种群数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍。
⑵无限增长
凤眼莲（水葫芦）
凤眼莲原产于南美，1901年作为花卉引入中国.由于繁殖迅速，又几乎没有竞争对手和天敌，我国目前有184万吨.它对其生活的水面采取了野蛮的封锁策略，挡住阳光，导致水下植物得不到足够光照而死亡。
种群 “J”型增长实例
1-4年，种群数量呈___形增长
4-5年，种群数量__________
5-9年，种群数量__________
9-10年，种群数量_______
10-12年，种群数量________
12-13年，种群数量________
“J”
增长
相对稳定
下降
下降
增长
5
12
【现学现用】据图说出种群数量如何变化
如果遇到资源、空间等方面的限制，种群还会呈“J”型增长吗？
不会
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，得出了如图所示的结果。
种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，增长曲线，呈“S”型。
如何验证这个观点？
K/2
二、种群增长“S”型曲线
资源、空间等有限
1、原因
2、特点
⑴增长速率先增加后减小，K/2时最大、K时为0。
⑵有K值（一定的环境条件所能维持种群的最大数量。可变）
＝
增长速率＝
末数－初数
单位时间
Nt－Nt-1(个)
t(年)
＝
×100％
增长率＝
末数－初数
Nt－Nt-1
Nt-1
Nt-1
例如，某一种群的数量在某一单位时间t（如一年）内，由初数量Nt-1（个）增长到末数量Nt（个），则这一单位时间内种群的增长率和增长速率的计算分别为：
种群增长率种群增长速率：
15
小结：比较种群增长两种曲线的联系与区别
J型曲线 S型曲线
条件
种群增长速率
有无K值
曲线
环境资源无限
环境资源有限
逐渐增加
先增后减
无，持续保持增长
有K值
环境阻力
K值
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
“J”型曲线与其增长速率、增长率的关系
“S”型曲线与其增长速率、增长率的关系
⑵.有害生物防治：务必及时控制种群数量，严防达到K/2处。
三、种群增长曲线的应用
1、K/2的应用
⑴.资源开发与利用：种群数量达到K/2时，种群增长速率最大，再生能力最强；对养殖的生物进行捕捞时，种群数量＞K/2时捕捞，使种群数量维持在K/2左右。有利于人类持续获得较大收获量
三、种群增长曲线的应用
2、K的应用
建立自然保护区，给东北豹更宽广的生活空间，改善它们的栖息环境，从而提高环境容纳量。
⑴保护东北豹的根本措施是什么？
⑵控制家鼠数量有哪些思路和对应具体措施？
三、种群增长曲线的应用
2、K的应用
降低环境容纳量。具体措施：养殖家猫捕食家鼠、搞好环境卫生、硬化地面、安全储藏食物等。
【检测】如图所示为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。下列关于种群在某环境中数量增长曲线的叙述，正确的是( )
A. 当种群数量达到e点后，种群数量增长速率为0
B. 种群增长过程中出现环境阻力是在d点之后
D. 若该图表示海洋中某种鱼的增长曲线，则最佳捕捞时间在e点
A
C. 若该图表示蝗虫种群增长曲线，则虫害防治必须在C点
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。但大多数生物的种群总是在波动中。这些种群在特定条件下可能出现种群爆发。
东亚飞蝗种群数量的波动
当种群久处不利条件下，会急剧下降，当种群数量过少，可能会衰退、消亡。
四、自然种群数量的变化
（1）有利于野生生物资源的合理利用及保护。
（2）为人工养殖及种植业中合理控制种群数量、适时捕捞 、采伐等提供理论指导。
（3）通过研究种群数量变动规律，为害虫的预测及防治提供科学依据。
五．研究种群数量变化有何意义？
（4）有利于对濒危动物种群的拯救和恢复。
六、探究培养液中酵母菌种群数量的变化
1、酵母菌的计数方法:
抽样检测法
2. 计数工具：
血细胞计数板
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。
3.盖盖玻片和滴加培养液，哪个步骤在前？
4.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。
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。
5.计数的酵母菌都是活的吗？
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。
6. 本实验需要设置对照和重复吗？
本实验需要设置重复以减少实验误差。
种群数量的变化
种群增长模型
建构种群增长模型的方法
种群的“S”形增长
种群的“J”形增长
自然种群的数量变动
条件：食物和空间充裕、气候适宜、无天敌和其他竞争物种
特点：种群数量每年以一定倍数增长
一段时间内相对稳定(接近K值）
条件：食物和空间有限
特点：种群增长速率先增大后减小，最后为0
K值：一定环境条件下所能维持的种群最大数量
探究培养液中酵母菌种群数量变化（验证种群数量增长模型）
持续性的或急剧的下降，甚至衰退和消亡
规则或不规则波动。（K值是种群数量波动的平均值，波动中的生物，在某些特定条件下可能出现种群爆发）
小 结