高中生物精品课件 1.2种群数量的变化 课件 (共38张PPT)

(共38张PPT)
第2节 种群数量的变化
时间（min）
细胞数
t
t
t
t
20
21
22
23
24
25
分裂
细菌繁殖产生的后代数量
聚焦一、建构种群增长模型的方法
在营养和生存空间没有限制的情况下，t 代细菌数量的计算公式？
Nt＝２t
Q1:数字“2”是怎么来的？
增长倍率λ
Q2:你能否推出通用公式？
Nt＝λt
Q3:t代后细菌的数量与最开始的细菌数量有关吗？
如果最开始的数量是N0，应该补充到哪里？
Nt=N0 λt
课本P9
【思考1】
①当λ=1时，种群数量如何变化？
②当λ＞1时，种群数量如何变化？
③当λ＜1时，种群数量如何变化？
种群数量不变(相对稳定)
种群数量增长
种群数量下降
λ
下年个体数
上年个体数
=
1-4年，种群数量___
4-5年，种群数量__________
5-9年，种群数量__________
9-10年，种群数量_______
10-11年，种群数量_____________
11-13年，种群数量____________________________
前9年，种群数量第_______年最高
9-13年，种群数量第______年最低
增长
增长
相对稳定
下降
下降
11-12年下降，12-13年增长
5
12
2022/11/25
【现学现用】据图说出种群数量如何变化
2 4 8 16 32 64 128 256 512
将数学公式（Nt=2t)变为曲线图 课本P8
时间分钟 20 40 60 80 100 120 140 160 180
细菌数量
100
200
300
400
500
600
20
40
60
80
100
180
时间
聚焦一、建构种群增长模型的方法
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.数学模型的表现形式:
数学公式
曲线图
3.建构数学模型的意义:
掌握数量变化的规律。
精确
直观
课本P7
概念模型
物理模型
1、 一对相对性状的杂交实验中，杂合子连续自交，后代纯合子（杂合子）比例与自交代数关系的数学模型。
2、被N15标记的DNA连续复制，子代DNA中含有标记链的DNA所占比例与复制次数的关系的数学模型。
反馈：你能构建下列问题的数学模型吗？
n表示自交代数
杂合子：1/2n; 纯合子：1-1/2n
n表示复制次数
含有N15的DNA所占的比例为：1/2(n-1)
细菌的数量／个
Q：除了细菌，自然界中还有此类似现象吗？请阅读课本P8-思考讨论，并回答其提出的问题。
聚焦二：“J”型增长的数学模型
“J”型曲线
指数增长
环颈雉种群增长
500
1000
1500
39
1937
40
42
年
种群数量
产生条件：
种群 “J”型增长的实例：
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
（1）新物种迁入的开始阶段
（2）理想实验条件
课本P9
④无迁入迁出
λ＞1且为定值时，种群增长才为“J”形增长
Q：若想要种群数量呈“J”形增长曲线，λ需满足什么条件？
时间（min) 20 40 60 80 100 120 140 160 180
细菌数量 （个）
2
4
8
16
32
64
128
256
512
增长速率v
(个/20min)
4-2=2
4
8
16
32
64
128
256
v(增长速率)=
“J”的斜率，不断增大
增长率
(4-2)/2 =1
(8-4)/4=1
1
1
1
1
1
1
0
增长速率V
时间
末数-初数
初数
增长率=
0
增长率
时间
末数-初数
时间
生态学家高斯的实验
5个草履虫培养于0．5ml培养液中
种群经过一定时间的增长后，数量稳定于375左右。
“S”型曲线
最大值称为环境容纳量，K值
Q：K值时出生率与死亡率的关系？K值以前呢？
k
k/2
B点以前是生物对环境的适应期，种群数量增长较慢的原因是 。
个体数量少，因此增长速率小
BC段是快速增长期，种群数量快速增长， 时增长速率达到最大，此时 相对充裕， 数量少。
CD段随着种群密度增加，个体因食物空间争夺导致种内斗争 ，达到K值时种群出生率 死亡率，种群数量保持 。
k/2
食物空间
天敌
加剧
等于
相对稳定
Q：S型曲线的增长速率V是如何变化的？
[检测] “S”型曲线与其增长速率的关系
K/2
t0 t1 t2 时间
种群数量
K
a
b
c
d
e
⑴图乙的fg段相当于图甲的 段
⑵图乙的g点相当于图甲的 点
⑶图乙的gh段相当于图甲的 段
⑷图乙的h点相当于图甲的 点
甲
乙
增长速率变化:
0～K/2时逐渐增大
K/2～K时逐渐减小
在 K/2时达到最大
在K时增长速率为0
ac
c
cd
e
t0 t1 t2 时间
增长速率
f
g
h
D
【方法规律】K值的四种表示方法
① 对应的种群增长速率为0,数量最大,为K值。
② 对应的种群增长速率最大,为K/2值。
(2)B点对应的种群出生率与死亡率相等,种群数量达到最大,为 。
(1)
A点
A'点
K值
(3)
① 对应的种群数量为K值。
② 对应的种群出生率与死亡率差值最大，为K/2值。
(4)
① 对应的种群个体数最多,即K值。
② 对应的种群个体数为K/2值。
C点
C'点
D点
D'点
在环境不遭受破坏的情况下, 种群数量会
在 上下波动。当种群数量偏离K值的时候,会通过 调节使种群数量回到K值。
同一种生物的K值不是固定不变的:
K值会随着环境的改变而发生变化, 当环境遭受破坏时，K值变化是_____；当环境条件状况改善时,K值会_____。
负反馈
下降
上升
K值附近
Q：K值是不是种群数量所能达到的最大值？
不是，是所能容纳的最大值
K值和K/2值的应用（笔记）
（1）
保护大熊猫：
防治田鼠：
提高环境容纳量
降低环境容纳量
（2）K/2值：增长速率最大
控制数量远低于K/2
防治田鼠：
渔业捕捞：
捕捞后达到K/2
建立自然保护区
封存粮食、硬化地面、引入天敌
放捕鼠夹？
X
降低种群密度
课本P9、P16
例2 研究种群数量的变化规律以及种群数量变化的因素，对于有害动物的防治、野生生物资源的保护和利用以及濒危动物种群的拯救和恢复，都有着重要意义。下列有关说法正确的是( )
A. 采取措施降低环境容纳量，能从根本上限制有害动物的种群数量
B. 消灭捕食者，引入被捕食者是保护濒危动物的根本措施
C. 在田鼠种群数量达到 时进行防治，消耗的防治成本最低
D. 鱼类养殖中，在接近 时进行捕捞有利于鱼类的可持续增产
A
②但大多数生物的种群来说，种群数量总是在波动中。处在波动状态的种群，在特定条件下可能出现种群爆发。如蝗灾、赤潮等。
东亚飞蝗种群数量的波动
③当种群长久处于不利条件下，种群数量会持续性的或急剧的下降。
种群数量的波动
①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。
④当一个种群数量过少，种群可能会由于近亲繁殖等原因而衰退、消亡。
0
增长速率
时间
0
增长率
时间
小结
λ-1
J型
环境阻力
时间
种群数量
K值
S型
环境阻力：因生存斗争而被淘汰的个体数。
Q：“S”形曲线中，有一段时期近似于“J”形曲线，这一段是否等同于“J”形曲线？为什么？
不等同，已经存在环境阻力。
B
J型曲线和S型曲线的区别
小结：
产生条件
食物空间充裕
缺乏天敌
气候适宜
Nt=N0 λt 无K值
增长率（λ）不变
0
增长率
时间
产生条件
食物空间有限
种内斗争加剧
天敌捕食
环境
容纳量
K值应用
K/2值
提高
降低
增长速率（V）
先增后减
增长速率（V）不断增加
0
增长速率
时间
第3课时
酵母菌出芽生殖
酵母菌的新陈代谢类型:兼性厌氧型
C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量
酶
无氧呼吸
C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量
酶
有氧呼吸
探究：
培养液中酵母菌种群数量的变化
时间
自变量：
每天统计，统计7天
酵母菌种群密度
因变量：
统计完再放回去吗？
分装到7只试管
调查和统计酵母菌数量的方法：
抽样检测
显微镜直接计数法
血细胞计数板
Q1：如何调查和统计酵母菌的数量？
死菌活菌都计算在内
Q：盖玻片和滴培养液谁在前面？
1.先盖盖玻片
2.再滴培养液
Q：为什么待酵母菌全部沉降到计数室底部再计数？
以防看不清方格线
实验步骤：
1、配制马铃薯培养液，分装到7只试管，消毒
灭菌
2、分别接种酵母菌，恒温培养
3、每隔24小时取样统计酵母菌数量，连续7天
4、记录数据并绘制曲线
探究：
培养液中酵母菌种群数量的变化
假设：
J型增长
S型增长 ？
理由：
（1）营养物质和空间有限
（2）pH值上升
（3）有害物质的积累（酒精）
有关问题：笔记
先将培养液稀释，然后再取样计数
只记相邻两条边及夹角处个体
使酵母菌分布均匀，减少实验误差
Q3：若一个小方格中酵母菌过多，难以数清，该怎么办？
Q4:对于压在小方格界线上的酵母菌该如何处理？
Q2：从试管中吸出培养液进行计数前为什么需振荡试管？
需要，避免实验材料本身差异对实验结果的影响
Q6：是否需要重复实验？
Q5：本实验需要设置对照实验吗？
不需要，在时间上起到自身对照
0 1 2 3 4 5 6 7
A组
B组
C组
时间（天）
酵母菌的数量(个）
组别
Q7：该如何设计记录表格？
酵母菌的增长曲线
思考：衰亡期产生的原因？
有害物质的积累，营养物质的不断消耗
衰亡期
作业：