生物人教版（2019）选择性必修2 1.2种群数量的变化（共30张ppt）
文档属性
| 名称 | 生物人教版（2019）选择性必修2 1.2种群数量的变化（共30张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 4.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2024-01-05 22:21:35 | ||
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文档简介
(共30张PPT)
1.2 种群数量的变化
某细菌每20min分裂一次， 若有1个细菌掉到牛奶中， 则一天后有多少个细菌？
牛奶开封后多久一般不能喝？
先用3min时间认真阅读书p7-9，思考：
1、研究种群数量的变化常用的方法是？
2、种群增长的“J”形曲线产生的条件是？数学模型可表示为？
3、种群增长的“S”形曲线产生的原因是？数学模型可表示为？
4、K值的含义及应用？
建立数学模型
（表格、方程式、曲线图等）
通过_______形式来描述一个系统或它的性质。
1.概念:
一、研究种群数量变化的常用方法：
数学的
细菌每20min分裂一次，怎样计算细菌繁殖n代后的数量？
___________________________的条件下，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响
观察研究对象，________
提出合理的假设
根据实验数据，用适当的_________对事物性质进行表达，即建立__________
研究方法
研究实例
2.建立数学模型四步骤:
（P7科学方法）
提出问题
资源和生存空间没有限制
数学形式
数学模型
Nn=2n
精确
272=4722366482869645213696
1天后的数量？
直观
×2
×2
×2
×2
×2
×2
×2
×2
≈4.7×1021
时间/min
细菌每20min分裂一次，怎样计算细菌繁殖n代后的数量？
_____________________________的条件下，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响
观察研究对象，________
提出合理的假设
根据实验数据，用适当的_________对事物性质进行表达，即建立__________
研究方法
研究实例
提出问题
资源和生存空间没有限制
数学形式
数学模型
Nn=2n或绘制曲线图，N代表细菌数量，n表示第几代
通过进一步____________等，对模型进行________
实验或观察
检验或修正
观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正
起始数量：1个细菌
若种群的起始数量为N0个，每年都以一定的倍数λ增长，t 年后种群数量Nt是多少？
Nt＝ N0 × λt
λ：下一年数量是上一年的倍数
增长率=
“J”形曲线增长率：基本不变。
以时间为横坐标，种群的增长率为纵坐标，画出“J”形曲线的增长率图。
2、种群的增长率：
二、种群的“J”形增长
1、计算公式
Nt＝ N0 x λt
λ：下一年数量是上一年的倍数
单位时间内新增加的个体数占初始个体数的比值。
Nt
Nt-1
=
λ
Nt－ Nt－1
Nt－1
二、种群的“J”形增长
1、计算公式
Nt＝ N0 x λt
λ：下一年数量是上一年的倍数
种群在第1~30年内种群数量变化如下图:
λ>1,增长
λ<1，减少
λ=1，不变
第1～5年
哪段时间内种群数量呈“J”形增长？
定值
Nt
Nt-1
=
λ
下列种群数量呈现“J”形增长的是（不定项）
A. 1859年，一位英国人把24只野兔带到澳大利亚放生，一个世纪后野兔的后代超过6亿只
B.环颈雉被引入某地一个岛屿后，1937-1942年的数量增长
C. 实验室里往0.5 mL培养液里放入5个草履虫进行培养并定期更换培养液
D. 实验室里往0.5 mL培养液中放入5个草履虫进行培养（不更换培养液）
食物和空间是有限的
食物和空间
气候
天敌和其他竞争物种
3、产生条件:
（理想条件）
___________条件充裕， ______适宜，
没有_____________等条件。
二、种群的“J”形增长
生态学家高斯在0.5ml培养液中放入5个草履虫
大草履虫种群的增长曲线
（食物和空间有限）
【实例分析】
三、种群的“S” 形增长
环境容纳量
= K值
资源和空间总是 。
种群密度增大， 加剧，( 增加)，
出生率 ，死亡率 。
当出生率与死亡率 ，
种群数量 。
1、产
生
原
因
有限的
种内竞争
天敌
相等
趋于稳定
降低
升高
－－种群经过一段时间的增长后，数量趋于稳定的增长
是种群所能到达的最大数量？K值会改变吗？
①0~t2：出生率 死亡率
②t2时：出生率 死亡率
③0~t1 ：增长速率逐渐 ，
t1 ~t2: 增长速率逐渐 ，
t2点: 增长速率 ____ 。
增长速率最快对应的种群数量为_____
大于
等于
加快
减慢
2、
增长特点
0 t1 t2
K/2
为零
增长速率 =
单位时间内种群增长的数量
请画出“S”形曲线的增长速率图
K/2
K值
（K值）
三、种群的“S” 形增长曲线
斜率
练习：
请在右侧同一个坐标系中绘制同一个种群在理想条件和自然环境条件下的两种曲线。
在生存斗争中被淘汰的个体
（环境阻力）
阴影部分代表：
实验室培养的初始阶段可认为是”J”形曲线吗？
进一步判断：”S”形曲线的前半段可认为是”J”形曲线吗？
×
2.“S”形增长曲线与其增长速率的关系
1. “J”形增长曲线与其增长率的关系
课前提问：
5.K/2时，种群的年龄结构是衰退型？
增长型
K值时，是_______？
稳定型
3.“J”形增长曲线的公式是？
书P12 错错错
4.符合这两种增长曲线的种群，其年龄结构都是？
Nt＝ N0 × λt
增长型
探究：自然种群的增长到达K值后，种群数量就会保持稳定吗？
完善以下情况的曲线图模型：
高斯的草履虫实验：
①若不改变实验条件，
6天后草履虫数量变化？
②若6天后增加0.5mL培养液，
草履虫数量变化？
环境容纳量（K值）取决于？
环境容纳量（K值）：一定环境条件所能维持的种群最大数量。
书P12: 2 ABD
珍稀、濒危生物
有害生物
禁猎、改善栖息地（自然保护区、国家公园）
生存空间：如硬化地面；
食物：储藏在安全处，减少食物来源；
养殖或释放天敌。
模型的应用
降低K值
（p10思考讨论2）
（p9最后一段）
措施：
措施：
根本目的：
提高K值
根本目的：
K/2时增长速率最大，既能使种群数量尽快恢复，又能持续捕获较多数量的个体。
（1）渔业生产中，要获得日最大捕捞量，应在______时捕捞。
要持续获得最大捕捞量，应在_______捕捞，使其捕捞后控制剩余量在_______。
理由：
（2）防治蝗虫、老鼠等有害动物，应在种群数量达到________进行。
K/2后
K/2
K值
K/2前
a
b
b
应该在______点前进行
模型的应用
2.下图表示某海域大黄鱼种群数量与种群增长速率的变化曲线。下列有关说法正确的是( )
A.图中A点种群的年龄结构为增长型，C点为衰退型
B.A点和C点种群增长速率相同，所以种内竞争程度相同
C.在环境条件不被破坏的情况下，该海域大黄鱼种群的K值为2B
D.用标记重捕法调查大黄鱼种群密度时，若标记个体易被捕食,则估算值偏小
C
增长型
C>A
偏大
A
C
B
种内竞争与数量成正比
1.相对稳定
2.波动
种群数量除了增长，还会怎样变化？各在什么情况下发生？
3.爆发
4.下降
（自然界，一段时期内）
（大多数）
某地区东亚飞蝗种群数量的波动（生态学家 马世骏）
（特定条件）
（长久处于不利条件）
最可能的原因是该种群的天敌数量增多？
大本P14：4D
栖息地被破坏
3. 右图是某种群在某稳定生态系统中的数量变化曲线,K值代表的是环境容纳量。下列叙述错误的是( )
A.种群数量达到K值后呈现动态波动B.如果a 等于K/2,则c 等于2aC.种群数量小于c 时,出生率不一定大于死亡率D.如果b 与c 的值相差不大,则种群数量刚超过b 时出生率约等于死亡率
书P12: 2C.当种群数量接近环境容纳量时，死亡率会升高，出生率不变
书P20: 左
B
>
出>死
出<死
出>死
出=死
→
接近K值
4．有大量证据表明，当叶片捕获的能量超过暗反应碳同化的能量时，过剩光能会导致活性氧生成量的急剧增加，活性氧分子的大量存在能够致使色素氧化或类囊体伤害，这种现象称为光抑制。叶片刚伸出时位于冠层顶部或枝条先端，容易暴露在强光下。但是植物在进化过程中形成了一系列适应强光的机制。下列有关叙述错误的是A．光抑制主要通过减弱光反应，进而影响暗反应B．幼叶不容易发生光抑制可能与其色素量低和捕获光能少有关C．植物经过长期进化，幼叶与叶柄的夹角小于成熟叶以适应强光D．经济林种植为降低光抑制可选择阴生植物品种
D
适应强光的植物
5.下列生物群体中属于种群的是
A.某自然保护区中的全部大熊猫
D.一个池塘中的全部大鲫鱼
6．下列可以称为种群密度的是
B．水稻田里每平方米分布一株稗草
C．一片森林中单位面积内乔木的数量
A
B
乔木：有直立主干，高达6米到几十米。
1、提出问题:
2、作出假设:
3、设计实验:
培养液中酵母菌种群数量的变化
培养液中酵母菌种群数量是怎样随时间变化的？
经过一定时间的增长后，种群数量趋于稳定（“S”形增长）
怎样培养酵母菌？温度？
如果培养7天，至少要测几次种群数量？
怎样测定种群数量？什么仪器？
实验记录表怎样设计？
主要方法步骤:
1、在试管中加入10mL无菌马铃薯培养液。
2、接种酵母菌，混合均匀，并通过 的方法估算出酵母菌的初始数量。
3、适宜温度下（如 ）连续培养7天。
4、每天同一时间取样计算酵母菌数量，并估算出10mL培养液中酵母菌的总数。
抽样检测
25℃-28℃
探究培养时间对酵母菌种群数量的影响
煮沸冷却
计数时需要什么仪器？
（b）侧面
1 2
（P11左下）血细胞计数板
先将盖玻片放在计数室上，
（a）正面
计数室
应如何加样？
1：盖玻片
2：计数室
计数室的高(0.1mm)
再用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。
血细胞计数板
（a）正面观
（c）放大后的网格
放大后的计数室
（含400个小方格）
如何计数呢？
高
1mm
1mm
小方格面积
每个小方格的高和面积
（个）
计数：
五点取样法，算出1个小方格的平均值（a个）。
思考：10mL培养液中酵母菌的种群数量X 是？
=
10ml
X 个
a个
1个小方格的体积
=
（1ml= 1000mm3）
X =4ax107
将待测液稀释50倍后，利用血球计数板测得每个小格的平均数量是4个,求10mL培养液中酵母菌个数是 。
8×109（个）
P11左（3）小方格内酵母菌数量过多，应采取什么措施？
先稀释再计数
最后的结果要乘以稀释倍数！
a个 X 个
1/4000mm3
10ml
10000mm3
取1mL培养液，稀释10倍，然后计数，若 5个中方格中的酵母菌总数为50个，则该1mL培养液中酵母菌种群数量为？
1个中方格
2.5×107（个）
结果分析
预测酵母菌种群数量增长速率曲线
预测的酵母菌种群数量增长曲线
在恒定培养液中当酵母菌种群数量达到K值后，还会转而下降直至全部死亡。
营养物质消耗；空间有限、
原因？
代谢产物（酒精）积累、
CO2导致pH下降等
请判断某学生的实验操作是否正确：
1.从静置试管中吸取酵母菌培养液加入计数板进行计数，记录数据
5.没有做重复实验，也没设置对照。
P11左(2)应先将试管轻轻振荡几次，使酵母菌分布均匀，减少误差。
应连续七天，每天同一时间观察、取样计数并记录数据
应稍待片刻，待酵母菌全部沉降到计数室底部。（P11左）
25℃-28℃
不需要对照， 在时间上已形成前后自身对照（P11右2）
×
2.把酵母菌培养液放置在冰箱中
3.第七天再取样计数，记录数据，统计分析绘成曲线
4.培养液渗入计数室后，马上计数。
6.统计的种群数量是活细胞和死细胞的总数。
若要区分活细胞和死细胞，可如何操作？
用台盼蓝染色
1.2 种群数量的变化
某细菌每20min分裂一次， 若有1个细菌掉到牛奶中， 则一天后有多少个细菌？
牛奶开封后多久一般不能喝？
先用3min时间认真阅读书p7-9，思考：
1、研究种群数量的变化常用的方法是？
2、种群增长的“J”形曲线产生的条件是？数学模型可表示为？
3、种群增长的“S”形曲线产生的原因是？数学模型可表示为？
4、K值的含义及应用？
建立数学模型
（表格、方程式、曲线图等）
通过_______形式来描述一个系统或它的性质。
1.概念:
一、研究种群数量变化的常用方法：
数学的
细菌每20min分裂一次，怎样计算细菌繁殖n代后的数量？
___________________________的条件下，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响
观察研究对象，________
提出合理的假设
根据实验数据，用适当的_________对事物性质进行表达，即建立__________
研究方法
研究实例
2.建立数学模型四步骤:
（P7科学方法）
提出问题
资源和生存空间没有限制
数学形式
数学模型
Nn=2n
精确
272=4722366482869645213696
1天后的数量？
直观
×2
×2
×2
×2
×2
×2
×2
×2
≈4.7×1021
时间/min
细菌每20min分裂一次，怎样计算细菌繁殖n代后的数量？
_____________________________的条件下，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响
观察研究对象，________
提出合理的假设
根据实验数据，用适当的_________对事物性质进行表达，即建立__________
研究方法
研究实例
提出问题
资源和生存空间没有限制
数学形式
数学模型
Nn=2n或绘制曲线图，N代表细菌数量，n表示第几代
通过进一步____________等，对模型进行________
实验或观察
检验或修正
观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正
起始数量：1个细菌
若种群的起始数量为N0个，每年都以一定的倍数λ增长，t 年后种群数量Nt是多少？
Nt＝ N0 × λt
λ：下一年数量是上一年的倍数
增长率=
“J”形曲线增长率：基本不变。
以时间为横坐标，种群的增长率为纵坐标，画出“J”形曲线的增长率图。
2、种群的增长率：
二、种群的“J”形增长
1、计算公式
Nt＝ N0 x λt
λ：下一年数量是上一年的倍数
单位时间内新增加的个体数占初始个体数的比值。
Nt
Nt-1
=
λ
Nt－ Nt－1
Nt－1
二、种群的“J”形增长
1、计算公式
Nt＝ N0 x λt
λ：下一年数量是上一年的倍数
种群在第1~30年内种群数量变化如下图:
λ>1,增长
λ<1，减少
λ=1，不变
第1～5年
哪段时间内种群数量呈“J”形增长？
定值
Nt
Nt-1
=
λ
下列种群数量呈现“J”形增长的是（不定项）
A. 1859年，一位英国人把24只野兔带到澳大利亚放生，一个世纪后野兔的后代超过6亿只
B.环颈雉被引入某地一个岛屿后，1937-1942年的数量增长
C. 实验室里往0.5 mL培养液里放入5个草履虫进行培养并定期更换培养液
D. 实验室里往0.5 mL培养液中放入5个草履虫进行培养（不更换培养液）
食物和空间是有限的
食物和空间
气候
天敌和其他竞争物种
3、产生条件:
（理想条件）
___________条件充裕， ______适宜，
没有_____________等条件。
二、种群的“J”形增长
生态学家高斯在0.5ml培养液中放入5个草履虫
大草履虫种群的增长曲线
（食物和空间有限）
【实例分析】
三、种群的“S” 形增长
环境容纳量
= K值
资源和空间总是 。
种群密度增大， 加剧，( 增加)，
出生率 ，死亡率 。
当出生率与死亡率 ，
种群数量 。
1、产
生
原
因
有限的
种内竞争
天敌
相等
趋于稳定
降低
升高
－－种群经过一段时间的增长后，数量趋于稳定的增长
是种群所能到达的最大数量？K值会改变吗？
①0~t2：出生率 死亡率
②t2时：出生率 死亡率
③0~t1 ：增长速率逐渐 ，
t1 ~t2: 增长速率逐渐 ，
t2点: 增长速率 ____ 。
增长速率最快对应的种群数量为_____
大于
等于
加快
减慢
2、
增长特点
0 t1 t2
K/2
为零
增长速率 =
单位时间内种群增长的数量
请画出“S”形曲线的增长速率图
K/2
K值
（K值）
三、种群的“S” 形增长曲线
斜率
练习：
请在右侧同一个坐标系中绘制同一个种群在理想条件和自然环境条件下的两种曲线。
在生存斗争中被淘汰的个体
（环境阻力）
阴影部分代表：
实验室培养的初始阶段可认为是”J”形曲线吗？
进一步判断：”S”形曲线的前半段可认为是”J”形曲线吗？
×
2.“S”形增长曲线与其增长速率的关系
1. “J”形增长曲线与其增长率的关系
课前提问：
5.K/2时，种群的年龄结构是衰退型？
增长型
K值时，是_______？
稳定型
3.“J”形增长曲线的公式是？
书P12 错错错
4.符合这两种增长曲线的种群，其年龄结构都是？
Nt＝ N0 × λt
增长型
探究：自然种群的增长到达K值后，种群数量就会保持稳定吗？
完善以下情况的曲线图模型：
高斯的草履虫实验：
①若不改变实验条件，
6天后草履虫数量变化？
②若6天后增加0.5mL培养液，
草履虫数量变化？
环境容纳量（K值）取决于？
环境容纳量（K值）：一定环境条件所能维持的种群最大数量。
书P12: 2 ABD
珍稀、濒危生物
有害生物
禁猎、改善栖息地（自然保护区、国家公园）
生存空间：如硬化地面；
食物：储藏在安全处，减少食物来源；
养殖或释放天敌。
模型的应用
降低K值
（p10思考讨论2）
（p9最后一段）
措施：
措施：
根本目的：
提高K值
根本目的：
K/2时增长速率最大，既能使种群数量尽快恢复，又能持续捕获较多数量的个体。
（1）渔业生产中，要获得日最大捕捞量，应在______时捕捞。
要持续获得最大捕捞量，应在_______捕捞，使其捕捞后控制剩余量在_______。
理由：
（2）防治蝗虫、老鼠等有害动物，应在种群数量达到________进行。
K/2后
K/2
K值
K/2前
a
b
b
应该在______点前进行
模型的应用
2.下图表示某海域大黄鱼种群数量与种群增长速率的变化曲线。下列有关说法正确的是( )
A.图中A点种群的年龄结构为增长型，C点为衰退型
B.A点和C点种群增长速率相同，所以种内竞争程度相同
C.在环境条件不被破坏的情况下，该海域大黄鱼种群的K值为2B
D.用标记重捕法调查大黄鱼种群密度时，若标记个体易被捕食,则估算值偏小
C
增长型
C>A
偏大
A
C
B
种内竞争与数量成正比
1.相对稳定
2.波动
种群数量除了增长，还会怎样变化？各在什么情况下发生？
3.爆发
4.下降
（自然界，一段时期内）
（大多数）
某地区东亚飞蝗种群数量的波动（生态学家 马世骏）
（特定条件）
（长久处于不利条件）
最可能的原因是该种群的天敌数量增多？
大本P14：4D
栖息地被破坏
3. 右图是某种群在某稳定生态系统中的数量变化曲线,K值代表的是环境容纳量。下列叙述错误的是( )
A.种群数量达到K值后呈现动态波动B.如果a 等于K/2,则c 等于2aC.种群数量小于c 时,出生率不一定大于死亡率D.如果b 与c 的值相差不大,则种群数量刚超过b 时出生率约等于死亡率
书P12: 2C.当种群数量接近环境容纳量时，死亡率会升高，出生率不变
书P20: 左
B
>
出>死
出<死
出>死
出=死
→
接近K值
4．有大量证据表明，当叶片捕获的能量超过暗反应碳同化的能量时，过剩光能会导致活性氧生成量的急剧增加，活性氧分子的大量存在能够致使色素氧化或类囊体伤害，这种现象称为光抑制。叶片刚伸出时位于冠层顶部或枝条先端，容易暴露在强光下。但是植物在进化过程中形成了一系列适应强光的机制。下列有关叙述错误的是A．光抑制主要通过减弱光反应，进而影响暗反应B．幼叶不容易发生光抑制可能与其色素量低和捕获光能少有关C．植物经过长期进化，幼叶与叶柄的夹角小于成熟叶以适应强光D．经济林种植为降低光抑制可选择阴生植物品种
D
适应强光的植物
5.下列生物群体中属于种群的是
A.某自然保护区中的全部大熊猫
D.一个池塘中的全部大鲫鱼
6．下列可以称为种群密度的是
B．水稻田里每平方米分布一株稗草
C．一片森林中单位面积内乔木的数量
A
B
乔木：有直立主干，高达6米到几十米。
1、提出问题:
2、作出假设:
3、设计实验:
培养液中酵母菌种群数量的变化
培养液中酵母菌种群数量是怎样随时间变化的？
经过一定时间的增长后，种群数量趋于稳定（“S”形增长）
怎样培养酵母菌？温度？
如果培养7天，至少要测几次种群数量？
怎样测定种群数量？什么仪器？
实验记录表怎样设计？
主要方法步骤:
1、在试管中加入10mL无菌马铃薯培养液。
2、接种酵母菌，混合均匀，并通过 的方法估算出酵母菌的初始数量。
3、适宜温度下（如 ）连续培养7天。
4、每天同一时间取样计算酵母菌数量，并估算出10mL培养液中酵母菌的总数。
抽样检测
25℃-28℃
探究培养时间对酵母菌种群数量的影响
煮沸冷却
计数时需要什么仪器？
（b）侧面
1 2
（P11左下）血细胞计数板
先将盖玻片放在计数室上，
（a）正面
计数室
应如何加样？
1：盖玻片
2：计数室
计数室的高(0.1mm)
再用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。
血细胞计数板
（a）正面观
（c）放大后的网格
放大后的计数室
（含400个小方格）
如何计数呢？
高
1mm
1mm
小方格面积
每个小方格的高和面积
（个）
计数：
五点取样法，算出1个小方格的平均值（a个）。
思考：10mL培养液中酵母菌的种群数量X 是？
=
10ml
X 个
a个
1个小方格的体积
=
（1ml= 1000mm3）
X =4ax107
将待测液稀释50倍后，利用血球计数板测得每个小格的平均数量是4个,求10mL培养液中酵母菌个数是 。
8×109（个）
P11左（3）小方格内酵母菌数量过多，应采取什么措施？
先稀释再计数
最后的结果要乘以稀释倍数！
a个 X 个
1/4000mm3
10ml
10000mm3
取1mL培养液，稀释10倍，然后计数，若 5个中方格中的酵母菌总数为50个，则该1mL培养液中酵母菌种群数量为？
1个中方格
2.5×107（个）
结果分析
预测酵母菌种群数量增长速率曲线
预测的酵母菌种群数量增长曲线
在恒定培养液中当酵母菌种群数量达到K值后，还会转而下降直至全部死亡。
营养物质消耗；空间有限、
原因？
代谢产物（酒精）积累、
CO2导致pH下降等
请判断某学生的实验操作是否正确：
1.从静置试管中吸取酵母菌培养液加入计数板进行计数，记录数据
5.没有做重复实验，也没设置对照。
P11左(2)应先将试管轻轻振荡几次，使酵母菌分布均匀，减少误差。
应连续七天，每天同一时间观察、取样计数并记录数据
应稍待片刻，待酵母菌全部沉降到计数室底部。（P11左）
25℃-28℃
不需要对照， 在时间上已形成前后自身对照（P11右2）
×
2.把酵母菌培养液放置在冰箱中
3.第七天再取样计数，记录数据，统计分析绘成曲线
4.培养液渗入计数室后，马上计数。
6.统计的种群数量是活细胞和死细胞的总数。
若要区分活细胞和死细胞，可如何操作？
用台盼蓝染色