人教版必修3第4章第2节种群数量的变化（共46张PPT）

课件46张PPT。第二节 种群数量的变化探 究请在作业纸上绘制细菌增长的曲线图。248163264128256512增长速度越来越快建立数学模型阅读课本65页，思考以下问题：
1、什么叫数学模型？
2、建立数学模型的一般步骤有？
3、数学模型有哪些表达形式？
一、构建种群增长模型的方法建立数学模型研究实例 研究方法 建立数学模型的方法细菌每20min分裂一次在资源和空间无限多的环境中，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响Nn=2n N代表细菌数量，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观察研究对象，提出问题提出合理的假设根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正曲线图与数学公式比较，优缺点？曲线图：直观，不够精确。数学公式：
Nn=1X2n数学模型举例有：数学公式、曲线图等数学公式：精确，不够直观。 这个曲线图只是对理想条件下细菌数量增长的推测， 思考：自然界中有此类型吗？①没有天敌。②充足的食物。③广阔的生活空间实例1：澳大利亚本来并没有兔子。 1859年，24只欧洲野兔从英国被带到了澳大利亚。这些野兔发现自己来到了天堂。因为这里有茂盛的牧草，却没有鹰等天敌。这里的土壤疏松，打洞做窝非常方便。于是，兔子开始了几乎不受任何限制的大量繁殖。不到100年，兔子的数量达到6 亿只以上，遍布整个大陆。种群增长的“J”型曲线实例分析例2 人们将环颈雉引入到美国的一个岛屿。在1937—1942年期间，这个环颈雉种群的增长曲线呈 型。“J”1实例3：1901年凤眼莲（水葫芦）作为花卉引入中国，30年代作为畜禽饲料引入中国内地各省，并作为观赏和净化水质的植物推广种植，后逃逸为野生。由于繁殖迅速，又几乎没有竞争对手和天敌 ，在我国南方江河湖泊中发展迅速。宁波、昆明、武汉等地，人躺在铺满凤眼莲的湖面上，可以不沉；上海去年3万吨的凤眼莲打捞量，今年已翻了3倍有余，上升至10万吨；凤眼莲所带来的水体富营养化，让越来越多的水中生物痛失“家园”。世界人口增长曲线我国1000~1990年人口数量变化实例4　　自然界确有类似的细菌在理想条件下种群数量增长的形式，
以 为横坐标，
为纵坐标画出曲线来表示，曲线大致呈“Ｊ”型．二、种群增长的“J”型曲线时间种群数量“J”型增长的数学模型 ①产生条件： 理想状态——食物充足，空间不限，
气候适宜，没有天敌等；②增长特点： 种群数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍。③计算公式：t年后种群的数量为 Nt=N0 λt （N0为起始数量， t为时间，Nt表示t年后该种群的
数量，λ为增长倍数．） 种群增长率：指种群在单位时间内净增加的个体数占原个体总数的比率种群增长速率：是指种群在单位时间内增加的个体数量二、种群增长的“J”型曲线Nt=N0 λt （曲线斜率）在有限的资源和空间的条件下，种群又是怎样增长的呢
你能否预测它的变化??思 考高斯实验：生态学家曾经做过这样一个实验：在0.5 mL培养液中放入5个大草履虫，然后每隔24 h统计一次大草履虫的数量。经过反复实验，得出了如上图所示的结果。从上图可以看出，大草履虫在这个实验环境条件下的最大种群数量是375个，这就是该实验种群的K值。三：种群增 长的”S”型曲线三：种群增 长的”S”型曲线种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线称为“S”型曲线在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称K值三：种群增 长的”S”型曲线（1）产生条件：存在环境阻力 自然条件（现实条件）——食物等资源和空间总是有限的，种内竞争不断加剧，捕食者数量不断增加，导致该种群出生率降低，死亡率升高（2）增长特点： 种群数量达到环境所允许的最大值（K值）后，将停止增长并在K值左右保持相对稳定种
群
数
量
“S”
型
增
长
曲
线（种群数量）K/2K种
群
数
量
增
长
速
率时间D: 出生率＝死亡率，即
种群数量处于K值。B: 出生率与死亡率之差
最大，即种群数量处于
K/2值。“S”型曲线增长速率如何变化呢？结合“S”型曲线产生条件，“S”型增长时增长率如何变化呢？在“S”型增长中，由于环境条件对种群的阻滞作用，随着种群密度的增加而按比例增加，从而导致种群增长率随种群密度逐步下降，到K值是降为0种群数量增长的数学模型的比较食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等。增长率不随种群密度的变化而变化。无限环境理想条件有限环境自然条件有一个环境条件所允许的种群数量的最大环境容纳量K值，种群数量达到K时,种群将不再增长。Nt=N0λtK为环境的容纳量λ＞1不变λ≥1可变01002003004001234567时间/天酵母数环境阻力K值:环境容纳量启 示两种增长模型的曲线分析对农业生产有什么指导意义?家鼠繁殖力极强，善于打洞，偷吃粮食，传播疾病危害极大，应该采取哪些措施控制家鼠数量？实例分析1.减少数量：机械捕杀、药物捕杀2.增大环境阻力降低环境容纳量： 养殖或释放天敌、打扫卫生、 硬化地面、将
食物储存在安全处 大熊猫食性单一、繁殖率低、生活在海拔较高的山岭里，活动范围需求广。
　　试分析大熊猫数量日益减少的原因?你能提出保护大熊猫措施吗？解决问题自身繁殖率低
食性单一
气候变迁
栖息地的丧失等提高繁殖率,
建立自然保护区，给大熊猫更宽广的 生活空间，保护环境，改善她们的栖 息环境，帮助减少其环境阻力从而提
高环境容纳量是保护大熊猫的根本措
施. 在渔业捕捞问题上，人们总是希望捕到更多的鱼。如果捕捞量长期过高,种群的数量会发生什么样的变化呢? 我们应该怎样来确定合适的捕捞量才能即不危机鱼类种群的持续发展,又能获得较高的鱼产量?解决问题在现实的生态系统中，种群数量除增长外，还有没有其他变化？思 考气候、食物、被捕食、传染病（2）种群数量变化的类型：增长，稳定，波动、下降等自然因素：
人为因素：人类活动等
（1）影响种群数量变化的因素： 种群的数量是由出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定的，因此，凡是影响上述种群特征的因素，都会引起种群数量的变化。1用达尔文的观点分析“J”、“S”曲线1、“J”型曲线用达尔文的观点分析表明生物具有 的特性。
2、图中阴影部分表示： ；
用达尔文的观点分析指：通过 被淘汰的个体数量。“J”型曲线表明生物具有什么特性？图中阴影部分表示什么？过度繁殖环境阻力生存斗争1.用牛奶瓶培养黑腹果蝇，观察成虫数量的变化，结果如下表：根据表中数据分析，下列结论正确的是(　　)
A．第13～25天，成虫数量增长快的主要原因是个体生长加快
B．第17～29天，成虫增长率上升、死亡率下降
C．第21～37天，成虫增长率的下降与种群密度的改变有关
D．第1～37天，成虫数量呈“J”型增长C2.下图表示出生率、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C3.某研究所对一条河流生态系统进行了几年的跟踪调查，发现某种鱼进入此生态系统后的种群数量增长率随时间的变化呈现如下图所示曲线。则在t1时该种群的年龄组成类型、能反映该种群数量变化的曲线分别是(　　)A．衰退型和①　　　　　
B．增长型和②
C．衰退型和③
D．增长型和④B培养液中酵母菌种群数量的变化探究：单细胞真核生物
生长周期短，增殖速度快
还可以用酵母菌作为实验材料研究
探究酵母菌的呼吸方式
判断细胞的死活（探究膜的透性）基 础 回 顾探究一般步骤:
(1)提出问题：培养液中酵母菌种群是怎样随时间变化的？
(2)作出假设： 。
(3)讨论探究思路：问题
(4)制定计划：
(5)实施计划：
(6)分析结果，得出结论：
(7)表达和交流：
(8)进一步探究：怎样进行酵母菌的计数？ 对一支试管中的培养液(可定为10ml)中的酵母菌逐个计数是非常困难的，可以采用抽样检测的方法：先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，多余培养液用滤纸吸去，稍待片刻，待酵母菌细胞全部沉降到计数室底部，将计数板放在载物台的中央，计数一个小方格内的酵母菌数量，再以此为根据，估算计算中的酵母菌总数.讨论探究思路：计数室计数室（中间大方格）的长和宽各为1mm，深度为0.1mm，其体积为______mm3 ，合_________mL。1mm0.11×10-4血球计数板:一种专门计数较大单细胞微生物的仪器计数室计数室分为25中格（双线边）每一中格又分为16小格计数室是由___________个小格组成25×16=400如何计数？五点取样法样方法每mL培养液中酵母菌数量==A (平均每个中格酵母细胞数)×25×104×稀释倍数A1A2A5A3A4从试管中吸出培养液进行计数之前，建议你将试管轻轻振荡几次。这是为什么？
本探究需要设置对照吗？如果需要请讨论对照组应怎样设计和操作；如果不需要，请说明理由。
需要做重复实验吗？
目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，以保证估算的准确性，减少误差。 不需要，本实验旨在探究培养液中酵母菌在一定条件下的种群数量变化，只要分组实验，获得平均数值即可。 不用重复，只要分组实验获得平均值即可。讨论探究思路：5、怎样记录结果？记录表怎样设计？
讨论探究思路：如果一个小方格内酵母菌过多，难以计数，应采取怎样的措施？ 摇匀试管取1mL酵母菌培养液稀释几倍后，再用血球计数板计数，所得数值乘以n×2.5×104，即为10mL酵母菌液中酵母菌个数。7 对于压在小方格界线上的酵母菌，应当怎样计数？只计数相邻两边及其顶角的酵母菌数。讨论探究思路：第 1 天显微观察实验结果：第 4 天第 6 天第 7 天死亡参考实验结论：酵母菌种群数量增长曲线如果不改善条件，继续培养酵母菌种群数量会怎样变化？种群数量达到K值时，
种群—种群数量在 K/2值时，
种群—种群数量 小于K/2值时
种群—种群数量 大于K/2值时
种群—增长停止增长最快增长逐渐加快增长逐渐减慢k/2”S”型曲线探究分析