1.2 种群数量的变化 课件(共35张PPT)
文档属性
| 名称 | 1.2 种群数量的变化 课件(共35张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 16.1MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2023-09-06 22:17:37 | ||
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文档简介
(共35张PPT)
第1章 种群及其动态
第2节 种群数量的变化
1.结合细菌数量增长的实例，尝试构建数学模型来表征种群数量变化的规律，学会建立模型的方法，提升学科核心素养。
2.分析“J”形和“S”形曲线，阐明种群数量变化的影响因素及其内在的逻辑关系，培养科学思维能力。
3.阐述种群数量波动的影响因素，认同种群研究的重要意义，提升社会责任感。
4.探究培养液中某种酵母菌种群数量的动态变化，学会计数方法，建构数学模型并分析影响因素，培养科学探究能力。
学习目标
学习重点：
1.结合细菌数量增长的实例，掌握建构种群增长模型的方法。2.种群数量变化的内在联系。
学习难点：
1.建构种群增长的数学模型。
2.种群“J”形增长和“S”形增长。
【学习重难点】
时间/min 细菌数量/个
0
20
40
60
80
100
120
20
21
22
23
24
32
25
64
26
细菌繁殖很快，假设在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌20min就通过分裂繁殖一代。
细菌繁殖产生的后代数量
思考讨论
时间/min 细菌数量/个
0
20
40
60
80
100
120
20
21
22
23
24
32
25
64
26
细菌繁殖产生的后代数量
1. 第n代细菌数量的计算公式是什么？
Nn=N0×2n
2. 72h后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？
N=2216
3. 在一个培养瓶中，细菌的数量会一直按照这个公式描述的趋势增殖吗？为什么？
不会，因为培养瓶中的营养物质和空间是有限的。
思考讨论
数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式，
如图表、公式等。
科学方法：建立数学模型
饼状图
表格
a2+b2=c2
公式
一、建构种群增长模型的方法
构建数学模型的一般步骤
研究实例
细菌每20 min 分裂一次，怎样计算细菌繁殖 n 代后的数量
在资源和生存空间没有限制的条件下，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 代表第几代
观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正
研究方法
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进行表达，即建立数学模型
通过进一步实验或观察等，对模型进检验或修正
一、建构种群增长模型的方法
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
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 时间/min
500
400
300
200
100
细菌数量/个
细菌种群的增长曲线
思考：
同数学公式相比，曲线图表示的模型有什么优点和局限性？
优点：同数学公式相比，曲线图表示的模型更直观的反映出种群的增长趋势；
局限性：同数学公式相比，曲线图表示的模型不够精确。
一、建构种群增长模型的方法
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岛屿。1937-1942年，这个种群增长如下图所示。
0 1937 1938 1939 1940 1941 1942
年份
某岛屿环颈雉种群数量的增长曲线
1500
1000
500
种群数量/只
环颈雉
野兔
一、建构种群增长模型的方法
思考：
1. 这两个资料中的种群增长有什么共同点？
这两个资料中的种群数量都增长迅猛，且呈无限增长趋势。
2. 种群出现这种增长的原因是什么？
食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等。
3. 这种种群增长的趋势能不能一直持续下去？为什么？
不能，因为资源和空间有限。
关注生态
社会责任
生态杀手—加拿大一枝黄花
外侵物种—凤眼莲（水葫芦）
一、建构种群增长模型的方法
通过上述几个实例可以看出，自然界确有类似细菌在理想条件下种群增长的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线则大致呈“J”形。这种类型的种群增长称为“J”形增长。
建立模型
建构“J”形增长的数学模型
模型假设
在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等条件下，种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年的数量是第一年的λ倍。
t年后种群数量为Nt=N0λt
N0为该种群的起始数量
t为时间，N t表示t代后该种群的数量
λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数
种群数量
时间
二、种群的“J”形增长
典例分析
假设某一地区遭受野兔入侵，开始时野兔数量为24只，此后每年的增长率均为1.18%。请预测，在理想条件下（食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种），50年后该地区野兔数量会达到多少？
根据题意可知，N0为24，λ为1.18，t为50
由公式Nt=N0λt，得N50=24×1.1850≈94000只
二、种群的“J”形增长
“λ”与种群数量的关系
1. λ>1，表明出生率大于死亡率，种群数量增加。
2. λ=1，表明出生率等于死亡率，种群数量基本不变。
3. λ<1，出生率小于死亡率，种群数量减少。
科学思维
二、种群的“J”形增长
如果遇到资源、空间等方面的限制，种群还会呈“J”形增长吗？
0.5ml培养液
观察：
高斯：单独培养大草履虫实验
5只大草履虫
每隔24小时统计大草履虫数量
三、种群的“S”形增长
1 2 3 4 5 6时间/d
400
300
200
100
种群数量/个
K=375
大草履虫种群的增长曲线
如图，种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，增长曲线呈“S”形。这种类型的曲线称为“S”形增长。
一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称K值。
实验结果与分析
自然条件(现实状态)—食物等资源和空间总是有限的，当种群密度增大时，种内斗争不断加剧，导致该种群的出生率降低，死亡率增高。当种群的死亡率与出生率相等时，种群就稳定在一定的水平。可见，种内竞争对种群数量起调节作用。
1 2 3 4 5 6时间/d
400
300
200
100
种群数量/个
环境阻力
三、种群的“S”形增长
1. “S”形增长曲线的解读
种群数量
时间
t0
t1
t2
K
K/2
（3）t2时，种群数量达到K值，此时出生率等于死亡率，种群增长速率为0。
（1）t1之前，种群数量小于K/2，由于资源和空间条件相对充裕，种群数量增长较快；当种群数量为K/2时，出生率远大于死亡率，种群增长速率达到最大值。
（2）t1—t2，由于资源和空间有限，当种群密度增大时，种内竞争加剧，天敌数量增加，种群增长速率下降。
科学思维
三、种群的“S”形增长
2. 种群的增长率和增长速率
种群增长率：指种群在一段时间内增加的个体数占这段时间初始种群数量的比例。（是一个百分比，无单位）
种群增长速率：指在单位时间内的种群增加数量，有单位（如:个/年等）
时间
种群增长率
“S”增长种群增长率
时间
种群增长率
“J”增长种群增长率
时间
种群增长速率
“S”增长种群增长率
K
K/2
时间
种群增长速率
“J”增长种群增长率
三、种群的“S”形增长
3. 比较“J”形增长和“S”形增长
项目 “J”形增长 “S”形增长
模型条件
特点
K值
种群数量变化曲线及联系 理想条件：①事物、空间条件充裕②气候适宜③没有敌害、疾病
有限条件：①食物、空间有限②各种生态因素综合作用
种群数量以一定的倍数连续增长
种群数量达到环境容纳量K值后，将在K值上下保持相对稳定
达不到K值
有K值
三、种群的“S”形增长
联系生活
K值与K/2的应用
（1）K值：对于害虫，要增大环境阻力，达到降低其K值的目的；对于珍稀动植物，要减小环境阻力，达到增大其K值的目的。
（2）K/2值：在野生动植物资源的合理开发和利用方面，如渔业捕捞，应在种群数量大于K/2时才可捕捞，并使捕捞后种群数量保持在K/2。这样做既可获得较大捕获量，又可保持种群的高速增长，不影响资源的再生。有害生物防治（如蝗虫）：应及时控制种群数量，严防达到K/2处。
大熊猫的保护
金丝猴的保护
蝗虫的防治
野鼠的防治
三、种群的“S”形增长
同一种群的K值是不是固定不变的呢？K值与现实生活有什么联系？
1. 从环境容纳量（K值）角度思考：野生大熊猫种群数量锐减的重要原因是什么？对濒危动物如大熊猫应采取什么保护措施？
讨论：
原因：大熊猫的栖息地遭到破坏后，由于食物的减少和活动范围的缩小，其K值就会变小；
保护措施：建立自然保护区，给大熊猫更宽广的生存空间，改善它们的栖息环境，从而提高环境容纳量，这是保护大熊猫的根本措施。
思考：
三、种群的“S”形增长
2.有人说目前全世界人口数量已经达到地球的环境容纳量，必需采取更加严格的措施控制人口出生率；有人却认为科技进步能提高地球对人类的环境容纳量，例如，育种和种植技术的进步，能提高作物产量，从而养活更多人口。对此，你持什么观点？你有哪些证据支持你的观点？
此题有较大的开放性，可从不同角度回答，要言之有据。
例如，世界范围内存在的资源危机和能源紧缺等问题，说明地球上的人口可能已经接近或达到环境容纳量，因此应当控制人口增长；随着科技进步，农作物产量不断提高，人类开发、利用和保护资源的能力不断加强，因而可以养活更多的人口。
讨论：
三、种群的“S”形增长
3.鼠害导致作物减产，蚊、蝇会传播疾病。从环境容纳量角度分析，对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么措施？
可以采取措施降低有害动物的环境容纳量，如将粮食和其他食物储藏在安全处，断绝或减少它们的食物来源；室内采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴的场所；养殖或释放它们的天敌，搞好环境卫生，等等。
讨论：
改善设施
释放天敌
三、种群的“S”形增长
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数量总是在波动中，这些种群在特定条件下可能出现种群爆发。
当种群长久处于不利条件下，如遭遇乱捕滥杀和栖息地破坏，种群数量会出现持续性或急剧下降，可能会衰退、消亡，需要采取有效措施进行保护。
观察
10
8
6
4
2
0
种群数量/相对值
1913 1917 1921 1925 1929 1933 1937 1941 1945 1949 1953 1957 1961 年份
某地区东亚飞蝗种群数量的波动
自然因素：
气候、食物、
天敌、传染病等；
人为因素：
人类的活动
四、种群数量的波动
酿酒
酵母菌种群
酿酒和做面包都需要酵母菌，这些酵母菌可以用液体培养基来培养。
面包
五、培养液中酵母菌种群数量的变化
问题：培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的
材料用具：酵母菌、无菌马铃薯培养液或肉汤培养液、试管、
血细胞计数板、滴管、显微镜等。
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
计数室
1mm
1mm
大方格
中方格
小方格
五、培养液中酵母菌种群数量的变化
25（中）格×16（小）格
16（中）格×25（小）格
1 2 3 4
5 6 7 8
9 10 11 12
13 14 15 16
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
1
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10
1112131415
1617181920
2122232425
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
观察
计数室通常有两种规格
不管计数室是哪一种，其每一大方格都是由16×25=25×16=400个小方格组成
五、培养液中酵母菌种群数量的变化
讨论实验思路：
1. 怎样对酵母菌进行计数
方法：抽样检测法
先将盖玻片放在血细胞计数板的计数室上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。多余的培养液用滤纸吸去。稍待片刻，待酵母菌全部沉降到计数室底部，将计数板放在载物台的中央，计数一个小方格内酵母菌数量，再以此为根据，估算试管中的酵母菌总数。
数码显微镜
五、培养液中酵母菌种群数量的变化
思考：
①结合上一节学习的种群密度的取样和计数方法，思考两种规格的计数室如何抽样检测？
计数原则：计上不记下，计左不记右，计两者之间的夹角。据此图示数为9个。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
取样：
计数：
25格×16格
16格×25格
五、培养液中酵母菌种群数量的变化
②盖玻片下培养液厚度为0.1mm，请推导出将一个小方格范围内酵母菌数目，换算成10mL培养液中酵母菌总数的公式。
计数室的容积：1mm×1mm×0.1mm=0.1mm3=1×10-4mL
25×16型中方格容积：0.1mm3÷25=4×10-3mm3
16×25型中方格容积：0.1mm3÷16=6.25×10-3mm3
25x16型：10mL酵母菌数=N×25×104×稀释倍数×10
16x25型：10mL酵母菌数=M×16×104×稀释倍数×10
设25x16中5个样方中平均酵母菌数为N，16x25中4个样方中平均酵母菌数为M
五、培养液中酵母菌种群数量的变化
③从试管吸出培养液计数之前，建议轻轻振荡，为什么？
酵母菌常出现“抱团”现象，因此取样前需要将培养液充分振荡、摇匀，最好用移液器来回吹吸若干次，以确保样品被混匀，减小误差。
④若一个小方格内酵母菌过多，难数清，应采取什么措施？
若小方格内酵母菌数量过多，应当对菌液进行稀释。一般样品稀释后的适宜范围是5-10个菌体/每小格。
五、培养液中酵母菌种群数量的变化
2. 本探究需要设置对照吗？如果需要，探讨如何设计；如果不需要，请说明理由。
不需要。不同时间内可以形成相互对照。
3. 要重复实验吗？为什么？
需要。保证计数的准确性。
4. 怎样记录结果？记录表怎样设计？
第1天 第2天 第3天 第4天 第5天 第6天 第7天
第1组
第2组
第3组
......
第n组
平均值
讨论实验思路：
五、培养液中酵母菌种群数量的变化
制定计划：写出探究方案，确定小组同学间的分工。
实施计划：首先通过显微镜观察，估算10mL培养液中酵母菌的初始数量（N0），在此之后连续观察7天，分别记录下这7天的数值。
分析结果，得出结论：将数值用曲线表示。探究结论是什么？
第1天
第3天
第6天
第7天
死亡
酵母菌种群数量变化的曲线
时间
种群数量
结论：酵母菌在开始一段时间呈“J”形增长，但随着时间的推移，由于资源和空间有限，将呈“S”形增长，并最终将全部死亡。
五、培养液中酵母菌种群数量的变化
表达与交流：各小组同学间进行交流。
进一步探究：总结、修正。
检测员将1 mL水样稀释10倍后，用抽样检测的方法检测每毫升蓝藻的数量；将盖玻片放在计数室上，用吸管吸取少许培养液使其自行渗入计数室，并用滤纸吸去多余液体。已知每个计数室由25×16＝400个小格组成，容纳液体的总体积为0.1 mm3。现观察到右图中该计数室所示a、b、c、d、e 5个中格内共有蓝藻n个，则上述水样中约有蓝藻 个／mL。
a
b
c
d
e
5n×105
典例分析
五、培养液中酵母菌种群数量的变化
种群数量的变化
表征方法
探究·实践：培养液中酵母菌种群数量的变化
观察研究对象，提出问题
提出合理假设
用数学形式表达，建立数学模型
对模型进检验或修正
建立数学模型
步骤
类型
增长
波动
下降
包括
“J”形增长
“S”形增长
区别与联系
课堂小结
Thanks
第1章 种群及其动态
第2节 种群数量的变化
1.结合细菌数量增长的实例，尝试构建数学模型来表征种群数量变化的规律，学会建立模型的方法，提升学科核心素养。
2.分析“J”形和“S”形曲线，阐明种群数量变化的影响因素及其内在的逻辑关系，培养科学思维能力。
3.阐述种群数量波动的影响因素，认同种群研究的重要意义，提升社会责任感。
4.探究培养液中某种酵母菌种群数量的动态变化，学会计数方法，建构数学模型并分析影响因素，培养科学探究能力。
学习目标
学习重点：
1.结合细菌数量增长的实例，掌握建构种群增长模型的方法。2.种群数量变化的内在联系。
学习难点：
1.建构种群增长的数学模型。
2.种群“J”形增长和“S”形增长。
【学习重难点】
时间/min 细菌数量/个
0
20
40
60
80
100
120
20
21
22
23
24
32
25
64
26
细菌繁殖很快，假设在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌20min就通过分裂繁殖一代。
细菌繁殖产生的后代数量
思考讨论
时间/min 细菌数量/个
0
20
40
60
80
100
120
20
21
22
23
24
32
25
64
26
细菌繁殖产生的后代数量
1. 第n代细菌数量的计算公式是什么？
Nn=N0×2n
2. 72h后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？
N=2216
3. 在一个培养瓶中，细菌的数量会一直按照这个公式描述的趋势增殖吗？为什么？
不会，因为培养瓶中的营养物质和空间是有限的。
思考讨论
数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式，
如图表、公式等。
科学方法：建立数学模型
饼状图
表格
a2+b2=c2
公式
一、建构种群增长模型的方法
构建数学模型的一般步骤
研究实例
细菌每20 min 分裂一次，怎样计算细菌繁殖 n 代后的数量
在资源和生存空间没有限制的条件下，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 代表第几代
观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正
研究方法
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进行表达，即建立数学模型
通过进一步实验或观察等，对模型进检验或修正
一、建构种群增长模型的方法
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
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 时间/min
500
400
300
200
100
细菌数量/个
细菌种群的增长曲线
思考：
同数学公式相比，曲线图表示的模型有什么优点和局限性？
优点：同数学公式相比，曲线图表示的模型更直观的反映出种群的增长趋势；
局限性：同数学公式相比，曲线图表示的模型不够精确。
一、建构种群增长模型的方法
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岛屿。1937-1942年，这个种群增长如下图所示。
0 1937 1938 1939 1940 1941 1942
年份
某岛屿环颈雉种群数量的增长曲线
1500
1000
500
种群数量/只
环颈雉
野兔
一、建构种群增长模型的方法
思考：
1. 这两个资料中的种群增长有什么共同点？
这两个资料中的种群数量都增长迅猛，且呈无限增长趋势。
2. 种群出现这种增长的原因是什么？
食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等。
3. 这种种群增长的趋势能不能一直持续下去？为什么？
不能，因为资源和空间有限。
关注生态
社会责任
生态杀手—加拿大一枝黄花
外侵物种—凤眼莲（水葫芦）
一、建构种群增长模型的方法
通过上述几个实例可以看出，自然界确有类似细菌在理想条件下种群增长的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线则大致呈“J”形。这种类型的种群增长称为“J”形增长。
建立模型
建构“J”形增长的数学模型
模型假设
在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等条件下，种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年的数量是第一年的λ倍。
t年后种群数量为Nt=N0λt
N0为该种群的起始数量
t为时间，N t表示t代后该种群的数量
λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数
种群数量
时间
二、种群的“J”形增长
典例分析
假设某一地区遭受野兔入侵，开始时野兔数量为24只，此后每年的增长率均为1.18%。请预测，在理想条件下（食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种），50年后该地区野兔数量会达到多少？
根据题意可知，N0为24，λ为1.18，t为50
由公式Nt=N0λt，得N50=24×1.1850≈94000只
二、种群的“J”形增长
“λ”与种群数量的关系
1. λ>1，表明出生率大于死亡率，种群数量增加。
2. λ=1，表明出生率等于死亡率，种群数量基本不变。
3. λ<1，出生率小于死亡率，种群数量减少。
科学思维
二、种群的“J”形增长
如果遇到资源、空间等方面的限制，种群还会呈“J”形增长吗？
0.5ml培养液
观察：
高斯：单独培养大草履虫实验
5只大草履虫
每隔24小时统计大草履虫数量
三、种群的“S”形增长
1 2 3 4 5 6时间/d
400
300
200
100
种群数量/个
K=375
大草履虫种群的增长曲线
如图，种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，增长曲线呈“S”形。这种类型的曲线称为“S”形增长。
一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称K值。
实验结果与分析
自然条件(现实状态)—食物等资源和空间总是有限的，当种群密度增大时，种内斗争不断加剧，导致该种群的出生率降低，死亡率增高。当种群的死亡率与出生率相等时，种群就稳定在一定的水平。可见，种内竞争对种群数量起调节作用。
1 2 3 4 5 6时间/d
400
300
200
100
种群数量/个
环境阻力
三、种群的“S”形增长
1. “S”形增长曲线的解读
种群数量
时间
t0
t1
t2
K
K/2
（3）t2时，种群数量达到K值，此时出生率等于死亡率，种群增长速率为0。
（1）t1之前，种群数量小于K/2，由于资源和空间条件相对充裕，种群数量增长较快；当种群数量为K/2时，出生率远大于死亡率，种群增长速率达到最大值。
（2）t1—t2，由于资源和空间有限，当种群密度增大时，种内竞争加剧，天敌数量增加，种群增长速率下降。
科学思维
三、种群的“S”形增长
2. 种群的增长率和增长速率
种群增长率：指种群在一段时间内增加的个体数占这段时间初始种群数量的比例。（是一个百分比，无单位）
种群增长速率：指在单位时间内的种群增加数量，有单位（如:个/年等）
时间
种群增长率
“S”增长种群增长率
时间
种群增长率
“J”增长种群增长率
时间
种群增长速率
“S”增长种群增长率
K
K/2
时间
种群增长速率
“J”增长种群增长率
三、种群的“S”形增长
3. 比较“J”形增长和“S”形增长
项目 “J”形增长 “S”形增长
模型条件
特点
K值
种群数量变化曲线及联系 理想条件：①事物、空间条件充裕②气候适宜③没有敌害、疾病
有限条件：①食物、空间有限②各种生态因素综合作用
种群数量以一定的倍数连续增长
种群数量达到环境容纳量K值后，将在K值上下保持相对稳定
达不到K值
有K值
三、种群的“S”形增长
联系生活
K值与K/2的应用
（1）K值：对于害虫，要增大环境阻力，达到降低其K值的目的；对于珍稀动植物，要减小环境阻力，达到增大其K值的目的。
（2）K/2值：在野生动植物资源的合理开发和利用方面，如渔业捕捞，应在种群数量大于K/2时才可捕捞，并使捕捞后种群数量保持在K/2。这样做既可获得较大捕获量，又可保持种群的高速增长，不影响资源的再生。有害生物防治（如蝗虫）：应及时控制种群数量，严防达到K/2处。
大熊猫的保护
金丝猴的保护
蝗虫的防治
野鼠的防治
三、种群的“S”形增长
同一种群的K值是不是固定不变的呢？K值与现实生活有什么联系？
1. 从环境容纳量（K值）角度思考：野生大熊猫种群数量锐减的重要原因是什么？对濒危动物如大熊猫应采取什么保护措施？
讨论：
原因：大熊猫的栖息地遭到破坏后，由于食物的减少和活动范围的缩小，其K值就会变小；
保护措施：建立自然保护区，给大熊猫更宽广的生存空间，改善它们的栖息环境，从而提高环境容纳量，这是保护大熊猫的根本措施。
思考：
三、种群的“S”形增长
2.有人说目前全世界人口数量已经达到地球的环境容纳量，必需采取更加严格的措施控制人口出生率；有人却认为科技进步能提高地球对人类的环境容纳量，例如，育种和种植技术的进步，能提高作物产量，从而养活更多人口。对此，你持什么观点？你有哪些证据支持你的观点？
此题有较大的开放性，可从不同角度回答，要言之有据。
例如，世界范围内存在的资源危机和能源紧缺等问题，说明地球上的人口可能已经接近或达到环境容纳量，因此应当控制人口增长；随着科技进步，农作物产量不断提高，人类开发、利用和保护资源的能力不断加强，因而可以养活更多的人口。
讨论：
三、种群的“S”形增长
3.鼠害导致作物减产，蚊、蝇会传播疾病。从环境容纳量角度分析，对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么措施？
可以采取措施降低有害动物的环境容纳量，如将粮食和其他食物储藏在安全处，断绝或减少它们的食物来源；室内采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴的场所；养殖或释放它们的天敌，搞好环境卫生，等等。
讨论：
改善设施
释放天敌
三、种群的“S”形增长
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数量总是在波动中，这些种群在特定条件下可能出现种群爆发。
当种群长久处于不利条件下，如遭遇乱捕滥杀和栖息地破坏，种群数量会出现持续性或急剧下降，可能会衰退、消亡，需要采取有效措施进行保护。
观察
10
8
6
4
2
0
种群数量/相对值
1913 1917 1921 1925 1929 1933 1937 1941 1945 1949 1953 1957 1961 年份
某地区东亚飞蝗种群数量的波动
自然因素：
气候、食物、
天敌、传染病等；
人为因素：
人类的活动
四、种群数量的波动
酿酒
酵母菌种群
酿酒和做面包都需要酵母菌，这些酵母菌可以用液体培养基来培养。
面包
五、培养液中酵母菌种群数量的变化
问题：培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的
材料用具：酵母菌、无菌马铃薯培养液或肉汤培养液、试管、
血细胞计数板、滴管、显微镜等。
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
计数室
1mm
1mm
大方格
中方格
小方格
五、培养液中酵母菌种群数量的变化
25（中）格×16（小）格
16（中）格×25（小）格
1 2 3 4
5 6 7 8
9 10 11 12
13 14 15 16
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
1
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10
1112131415
1617181920
2122232425
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
观察
计数室通常有两种规格
不管计数室是哪一种，其每一大方格都是由16×25=25×16=400个小方格组成
五、培养液中酵母菌种群数量的变化
讨论实验思路：
1. 怎样对酵母菌进行计数
方法：抽样检测法
先将盖玻片放在血细胞计数板的计数室上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。多余的培养液用滤纸吸去。稍待片刻，待酵母菌全部沉降到计数室底部，将计数板放在载物台的中央，计数一个小方格内酵母菌数量，再以此为根据，估算试管中的酵母菌总数。
数码显微镜
五、培养液中酵母菌种群数量的变化
思考：
①结合上一节学习的种群密度的取样和计数方法，思考两种规格的计数室如何抽样检测？
计数原则：计上不记下，计左不记右，计两者之间的夹角。据此图示数为9个。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
取样：
计数：
25格×16格
16格×25格
五、培养液中酵母菌种群数量的变化
②盖玻片下培养液厚度为0.1mm，请推导出将一个小方格范围内酵母菌数目，换算成10mL培养液中酵母菌总数的公式。
计数室的容积：1mm×1mm×0.1mm=0.1mm3=1×10-4mL
25×16型中方格容积：0.1mm3÷25=4×10-3mm3
16×25型中方格容积：0.1mm3÷16=6.25×10-3mm3
25x16型：10mL酵母菌数=N×25×104×稀释倍数×10
16x25型：10mL酵母菌数=M×16×104×稀释倍数×10
设25x16中5个样方中平均酵母菌数为N，16x25中4个样方中平均酵母菌数为M
五、培养液中酵母菌种群数量的变化
③从试管吸出培养液计数之前，建议轻轻振荡，为什么？
酵母菌常出现“抱团”现象，因此取样前需要将培养液充分振荡、摇匀，最好用移液器来回吹吸若干次，以确保样品被混匀，减小误差。
④若一个小方格内酵母菌过多，难数清，应采取什么措施？
若小方格内酵母菌数量过多，应当对菌液进行稀释。一般样品稀释后的适宜范围是5-10个菌体/每小格。
五、培养液中酵母菌种群数量的变化
2. 本探究需要设置对照吗？如果需要，探讨如何设计；如果不需要，请说明理由。
不需要。不同时间内可以形成相互对照。
3. 要重复实验吗？为什么？
需要。保证计数的准确性。
4. 怎样记录结果？记录表怎样设计？
第1天 第2天 第3天 第4天 第5天 第6天 第7天
第1组
第2组
第3组
......
第n组
平均值
讨论实验思路：
五、培养液中酵母菌种群数量的变化
制定计划：写出探究方案，确定小组同学间的分工。
实施计划：首先通过显微镜观察，估算10mL培养液中酵母菌的初始数量（N0），在此之后连续观察7天，分别记录下这7天的数值。
分析结果，得出结论：将数值用曲线表示。探究结论是什么？
第1天
第3天
第6天
第7天
死亡
酵母菌种群数量变化的曲线
时间
种群数量
结论：酵母菌在开始一段时间呈“J”形增长，但随着时间的推移，由于资源和空间有限，将呈“S”形增长，并最终将全部死亡。
五、培养液中酵母菌种群数量的变化
表达与交流：各小组同学间进行交流。
进一步探究：总结、修正。
检测员将1 mL水样稀释10倍后，用抽样检测的方法检测每毫升蓝藻的数量；将盖玻片放在计数室上，用吸管吸取少许培养液使其自行渗入计数室，并用滤纸吸去多余液体。已知每个计数室由25×16＝400个小格组成，容纳液体的总体积为0.1 mm3。现观察到右图中该计数室所示a、b、c、d、e 5个中格内共有蓝藻n个，则上述水样中约有蓝藻 个／mL。
a
b
c
d
e
5n×105
典例分析
五、培养液中酵母菌种群数量的变化
种群数量的变化
表征方法
探究·实践：培养液中酵母菌种群数量的变化
观察研究对象，提出问题
提出合理假设
用数学形式表达，建立数学模型
对模型进检验或修正
建立数学模型
步骤
类型
增长
波动
下降
包括
“J”形增长
“S”形增长
区别与联系
课堂小结
Thanks