1.2 种群数量的变化(共41张PPT)课件-2023-2024学年高二生物学（人教版2019选择性必修2）
文档属性
| 名称 | 1.2 种群数量的变化(共41张PPT)课件-2023-2024学年高二生物学（人教版2019选择性必修2） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 3.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2024-03-25 20:02:30 | ||
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文档简介
(共41张PPT)
1.怎样建构种群增长的模型？
2.种群的数量是怎样变化的？
第二节 种群数量的变化
时间（min) 20 40 60 80 100 120 140 160
180
分裂次数 1 2 3 4 5 6 7 8
9
数量（个） 2 4 8 16 32 64 128 256
512
指数形式 21 22 23 24 25 26 27 28
29
问题情境
我们的手上难免沾染细菌。细菌的繁殖速率很快，因而
我们要常洗手。假设在营养和生存空间没有限制的情况下， 某种细菌每20 min就通过分裂繁殖一代。
根据假设计算出1个细菌在不同时间产生后代的数量，记
录在自己设计的表格中。
第n代细茵数量的计算公式是什么？ Nn= N0 ×2n
数学公式
曲线图
Nn=N0 · 2n 精确
直观
数学模型
1 数学模型 用来描述一个系统或它的性质的数学形式。
回顾： 高中生物中学习过哪些模型呢？
数学公式
曲线图
2 类型
模型
模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性描述。
数学模型
概念模型
物理模型
时间（min) 20 40 60 80 100 120 140 160
180
分裂次数 1 2 3 4 5 6 7 8
9
数量（个） 2 4 8 16 32 64 128 256
512
指数形式 21 22 23 24 25 26 27 28
29
请以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，请在下面坐
标图中画出细菌的数量增长曲线
数学模型
任务一：建构某种细菌种群的增长模型
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
根据实验数据，用适当的数
学形式对事物的性质进行表 达，即建立数学模型
通过进一步实验或观察等，
对模型进行检验或修正
细菌每20min分裂一次，怎样计算细
菌繁殖n代后的数量？
观察、统计细菌数量，对自己所建
立的模型进行检验或修正
Nn=2n或绘制曲线图
N代表细菌数量， n表示第几代
观察研究对象， 提出问题
提出合理的假设
数学模型
3 步骤
研究实例
研究方法
数学模型
【练习】在营养和生存空间等没有限制的理想条件下 ，某细菌每20 min
就分裂繁殖一代。现将该细菌种群(t个个体)接种到培养基上(资源、 空间 无限)，m小时后，理论上该种群的个体总数是
A.t ·2m B.t ·220
C.t ·22m D√.t·23m
思考1：这两个资料中的种群增长有什么共同点？
思考2：种群出现这种增长的原因是什么？
思考3：这种种群增长的趋势能不能一直持续下去？为什么？
自然界种群增长实例
阅读P8 思考讨论中的两则资料，思考以下问题
种群的 “J”形增长
1 种群的“J”形增长
(1)含 义：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。
适用对象： ①实验室条件下； ②当一个种群刚迁入到一个新的适宜环境时 。
(2)数学模型
①模型假设
a.条件： 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。
b.数量变化：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。
种群的 “J”形增长
②建立模型： t年后种群数量表达式为Nt＝ N0.λt 。
③各参数的含义
Nn = 1×2n
Nt = N0 λt
表示该种群数量是前
一年种群数量的倍
数。
t年后该种群的数量
为起始数量
时间
①当λ=1时，种群数量如何变化？ 种群数量不变(相对稳定) ②当λ>1时，种群数量如何变化？ 种群数量增长 ③当λ＜1时，种群数量如何变化？ 种群数量下降 【思考2】 当λ>1时，种群一定呈“J”形增长吗？
不一定；只有λ>1且为定值时，种群增长才为“J”形增长；
种群的 “J”形增长
种群数量变化符合数学公式： Nt＝N0λt时，种群增长曲线一定是“J”形吗？并说明理由。
种群的 “J”形增长
请根据“J”形增长数学公式，分别构建“J”形增长种群的增长率和增长速率的曲线模型。
增长率＝(现有个体数－原有个体数)/原有个体数×100%(无单位)；
增长速率＝(现有个体数－原有个体数)/增长时间(有单位，如个/年)。
λ-1 ( λ>1，且不变）
( λ-1）N0λt -1 ( λ>1，且不变）
① 1～4年，种群数量 呈 “J ”形增长 ⑤ 10～11年，种群数量 下降
② 4～5年，种群数量 增长 ⑥ 11～13年，种群数量 11～12下降，
③ 5～9年，种群数量 相对稳定 12～13增长 。
④ 9～10年，种群数量 下降 ⑦ 前9年，种群数量第 5 年最高
⑧ 9～13年，种群数量第 12 年最低
种群的 “J”形增长
据图说出种群数量如何变化
当年种群数量
λ =
前一年种群数量
种群的 “J”形增长
实例1
凤眼莲（俗称水葫芦） 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。
种群的 “J”形增长
实例2
外来入侵物种紫茎泽兰
在中国外来入侵物种中名列第一位的
紫茎泽兰，原产美洲的墨西哥至哥斯达黎 加一带，大约20世纪40年代，紫茎泽兰由 中缅边境传入中国云南南部。现在，云南 80%面积的土地都有紫茎泽兰分布，对当 地生物多样性造成了严重破坏。
种群的 “J”形增长
实例3
2000年之前我国人口变化
培养液中酵母菌种群数量的变化
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（培养液）来培养。
培养液中酵母菌种群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。
提出问题
培养液中酵母菌种群数量的变化
①培养液配制、分装、灭菌
将10ml无菌马铃薯培养液或肉汤培养液加入试管中
②接种
将酵母菌接入试管中的培养液混合均匀
③培养
将试管在28 ℃条件下连续培养
④计数
每天取样使用血球计数板统计酵母菌数量
⑤分析结果，得出结论
将所得数据用曲线图表示出来，分析实验结果，得出酵母菌种群数量变化规律。
血球计数板是一种 专门用于计算较大单 细胞微生物的一种仪 器，由一块比普通载 玻片厚的特制玻片制 成的。
计数室的高
表示此计数板分25个中格
表示计数室面积是1mm2 ，分400个小 格，每小格面积是1/400 mm2
培养液中酵母菌种群数量的变化
盖上盖玻片后 计数板的型号和规格
. 玻片中有四条下凹的 槽 ，构成三个平台 ， 中间的平台较宽； . 其中间又被一短横槽 隔为两半，形成2个同 样的计数池； . 计 数 池 的 深 度 为 0.10mm。
培养液中酵母菌种群数量的变化
. 每 个 计 数 池 画 有 长 、 宽 各 3.0mm的方格 ，分为9个大方 格；
. 只有中间的一个大方格为计 数室；
. 这 一 大 方格 的 长 和 宽 各 为 1mm，深 度 为0.1mm，则 其 容积为0.1mm3。
1
4
7
3.0mm
培养液中酵母菌种群数量的变化
3
6
9
5
计数室
- 3.0
mm
2
8
. 计数室中央大方格又用 双线分成25个中方格； . 位于正中及四角5个中 方格是计数区域； . 每个中方格用单线划分 为16个小方格。 . 即每 一 大 方格都 是 由 16×25=25×16=400个 小方格组成。
培养液中酵母菌种群数量的变化
1mL培养液中细胞个数： = 小方格中细胞数量的平均值×400 ×104 ×稀释倍数
中方格中酵母菌数量的平均值×25 ×104 ×稀释倍数
中方格中酵母菌数量的平均值×16 ×104 ×稀释倍数
培养液中酵母菌种群数量的变化
. 使用血球计数板计数时，先测定每个小方格中微生物的数量
. 再换算成每毫升菌液（或每克样品）中微生物细胞的数量。
培养液中酵母菌种群数量的变化
如果每一个中格（一个计数室共25 个中格）平均有酵母菌40 个，用来计数的
培养液稀释了100 倍，请估算每 1 mL原始酵母菌培养液有酵母菌多少个？
40×25÷0.1×1000×100 = 1×109 （个/mL）
培养液中酵母菌种群数量的变化
若使用的血细胞计数板(规格为1 mm×1 mm×0.1 mm)每个计数室分为25个
中方格，每个中方格又分为16个小方格，将样液稀释100倍后计数，发现计 数室四个角及中央共5个中方格内的酵母菌总数为20个，则培养液中酵母菌
解析 ：根据公式： （20÷5)×25×10 000×100＝1×108
的密度为 个/mL。
1×108
培养液中酵母菌种群数量的变化
讨论思路
1. 对酵母菌培养：液体培养基， 无菌条件
2. 对酵母菌计数：
（1）方法： 抽样检测
（2）步骤：
① 盖玻片放在血细胞计数板的计数室上；
② 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；
③ 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
一个小方格内的酵母菌数量；
④ 以此为根据，估算试管试管中的酵母菌总数。
盖玻片下的培养液厚度为0.1mm，请推导出将一个小方格范围内的酵母菌数目，
换算成10mL培养液中酵母菌总数的公式。
培养液中酵母菌种群数量的变化
讨论思路
2.讨论：
（1）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。
不需要对照, 在时间上形成前后自身对照。
（2）要做重复实验吗？为什么？
需要重复实验，对每个样品可计数三次，再取平均值，以提高实验数据
的准确性。
（3）怎样记录结果？记录表怎样设计？
1 （106个） 2 （106个） 3 （106个） 4 （106个） 5 （106个） 6 （106个） 7 （106个） 8 （106个）
平均
值
（106个）
第〇天 1.5 3.5 8.5 2.5 1.5 2.5 2 1
2.88
第一天 4.5 8.5 19.5 5 2.5 5.5 4 3
6.56
第二天 11.5 22 25 18.5 21 16 13.5 18
18.19
第三天 23 36.5 84.5 65.5 28 28.5 34.5 70.5
46.38
第四天 48.5 127.5 173 117 184 36 58 114.5
107.3
第五天 109 123.5 228.5 95.5 213 72 194.5 239.5
160
第六天 177 124 237 206.5 198 215.5 205.9 170.5
191.2
第七天 136 193 386 222.5 185 133 156.5 125
192.5
第八天 139 197.5 220.5 201.5 178 114 258 229.5
192.6
培养液中酵母菌种群数量的变化
一定体积培养液中酵母菌种群数量变化实验结果
种群经过一定时间的增
长后，数量趋于稳定，增 长曲线呈 “S”形。这种类 型的种群增长称为 “S ”形 增长。
培养液中酵母菌种群数量的变化
种群的 “S”形增长
生态学家高斯的实验：在0.5 mL培养液中放入5个大草履虫，每隔24 h统
计一次大草履虫的数量。经反复实验，结果如下表示。
大草履虫的数量在第几天增长较快？
第五天后大草履虫的数量出现什么变化？
为什么大草履虫种群没出现“J”形增长？
这种类型的种群增长称为什么？
种群数量/个 K=375
时间/d
时间 0 1 2 3 4 5
6
数量 5 20 137 319 369 375
373
请绘制大草履虫的种群增长曲线
种群的 “S”形增长
2 种群的 “S”形增长
(1)含义：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。
(2)数学模型
①模型假设
出生率=死亡率
②建立模型
环境容纳量： 一定 的环境条件所能维持 的种群 最大 数量，又称K值。
种群的 “S”形增长
(3)曲线分析
ab段: 种群基数小，需要适应新环境，增
长较缓慢； 调整期 转折期
bc段: 资源和空间丰富，出生率升高，种
群数量增长迅速； 加速期
cd段: 资源和空间有限，种群密度增大，种内竞争加剧，出生率降低，死
亡率升高，种群增长减缓； 减速期
de段: 出生率约等于死亡率，种群增长速率几乎为0，种群数量达到K值，且
维持相对稳定。 饱和期
时间（天） 1 2 3 4 5 6 7
8
酵母数 （106个） 6.56 18.19 46.38 107.3 160 191.2 192.5
192.6
种群增长率 不 计 177% 155% 131% 49% 20% 0.6%
0
种群增长速率 不 计 11.63 28.19 60.92 52.7 31.2 1.3
0
种群的 “S”形增长
请结合数据研究种群增长率和增长速率的变化规律。
=N0 ，增长速率为 0
=K/2，增长速率 最大
>K/2，增长速率 逐渐减小
=K，增长速率为 0
种群的 “S”形增长
请结合 “S”形增长曲线及其斜率变化 ，研究种群
增长率和增长速率的变化规律。
D
EK
S型曲线增长速率曲线
(1)种群数量
增长速率
B
/
t2 时间
C K/2
A
t1
种群的 “S”形增长
种群的 “S”形增长
同种生物的K值是固定不变的吗？哪些因素会影响动物种群的环境容纳量？
同种生物的K值不是固定不变的。环境因素、生物自身的遗传特性、食
物、栖息场所、天敌及其他生存条件均会影响动物种群的环境容纳量。
请据图分析：该种群的K值为 K2 。
u环境容纳量（K值），即在保证环境不被破坏前提下所 能维持的种群最大数量；
u在环境不遭到破坏的情况下，种群数量也会在K值附近 上下波动；
u种群所达到的最大值有时会超过K 值，但这个值存在的
时间很短，因为环境已遭到破坏。
K值并不是种群数量的最大值
种群的 “S”形增长
K值和K/2值的运用：
场景1 东北豹种群数量锐减的关键原因是什么？
建立自然保护区，改善栖息环境，从而提
高环境容纳量。
东北豹的栖息地遭到破坏，食物和活动范
围缩小， K值降低。
保护东北豹的根本措施是什么？
C
如断绝或减少它们的食物来源；养殖或释放 它们的天敌，等等。
防治有害生物的根本措施。
种群的 “S”形增长
K值和K/2值的运用：
增大环境阻力→ 降低K值→ 防治老鼠
防止老鼠种群数量达到K/2处
②在 K/2前捕杀
①降低环境容纳量
怎样做才能最有效的灭鼠？
K
K/2
A 0
种群数量
D E
t2 时间
场景2
B
t1
为了保护鱼类资源不受破坏，并
能持续地获得最大捕鱼量，应使 被捕鱼群的种群数量保持在什么 水平？为什么？
C
应使被捕鱼群的种群数量保持在K/2水平，
因为在这个水平上种群增长率最大。
种群的 “S”形增长
K值和K/2值的运用：
K
K/2
A
0
.——“黄金开发点 ”
t1 t2 时间
种群数量
场景3
D
E
B
种群数量的波动
. 一段时期内维持数量的相对稳定。如某地野牛、狮的种群数量往往比较稳定。
. 大多数生物的种群数量总是在波动中。如某地区东亚飞蝗种群数量在1913~ 1961 年一直处于不规则的波动状态。
年份
某地区东亚飞蝗种群数量的波动
种群数量/相对值
种群的 “S”形增长
1.怎样建构种群增长的模型？
2.种群的数量是怎样变化的？
第二节 种群数量的变化
时间（min) 20 40 60 80 100 120 140 160
180
分裂次数 1 2 3 4 5 6 7 8
9
数量（个） 2 4 8 16 32 64 128 256
512
指数形式 21 22 23 24 25 26 27 28
29
问题情境
我们的手上难免沾染细菌。细菌的繁殖速率很快，因而
我们要常洗手。假设在营养和生存空间没有限制的情况下， 某种细菌每20 min就通过分裂繁殖一代。
根据假设计算出1个细菌在不同时间产生后代的数量，记
录在自己设计的表格中。
第n代细茵数量的计算公式是什么？ Nn= N0 ×2n
数学公式
曲线图
Nn=N0 · 2n 精确
直观
数学模型
1 数学模型 用来描述一个系统或它的性质的数学形式。
回顾： 高中生物中学习过哪些模型呢？
数学公式
曲线图
2 类型
模型
模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性描述。
数学模型
概念模型
物理模型
时间（min) 20 40 60 80 100 120 140 160
180
分裂次数 1 2 3 4 5 6 7 8
9
数量（个） 2 4 8 16 32 64 128 256
512
指数形式 21 22 23 24 25 26 27 28
29
请以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，请在下面坐
标图中画出细菌的数量增长曲线
数学模型
任务一：建构某种细菌种群的增长模型
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
根据实验数据，用适当的数
学形式对事物的性质进行表 达，即建立数学模型
通过进一步实验或观察等，
对模型进行检验或修正
细菌每20min分裂一次，怎样计算细
菌繁殖n代后的数量？
观察、统计细菌数量，对自己所建
立的模型进行检验或修正
Nn=2n或绘制曲线图
N代表细菌数量， n表示第几代
观察研究对象， 提出问题
提出合理的假设
数学模型
3 步骤
研究实例
研究方法
数学模型
【练习】在营养和生存空间等没有限制的理想条件下 ，某细菌每20 min
就分裂繁殖一代。现将该细菌种群(t个个体)接种到培养基上(资源、 空间 无限)，m小时后，理论上该种群的个体总数是
A.t ·2m B.t ·220
C.t ·22m D√.t·23m
思考1：这两个资料中的种群增长有什么共同点？
思考2：种群出现这种增长的原因是什么？
思考3：这种种群增长的趋势能不能一直持续下去？为什么？
自然界种群增长实例
阅读P8 思考讨论中的两则资料，思考以下问题
种群的 “J”形增长
1 种群的“J”形增长
(1)含 义：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。
适用对象： ①实验室条件下； ②当一个种群刚迁入到一个新的适宜环境时 。
(2)数学模型
①模型假设
a.条件： 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。
b.数量变化：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。
种群的 “J”形增长
②建立模型： t年后种群数量表达式为Nt＝ N0.λt 。
③各参数的含义
Nn = 1×2n
Nt = N0 λt
表示该种群数量是前
一年种群数量的倍
数。
t年后该种群的数量
为起始数量
时间
①当λ=1时，种群数量如何变化？ 种群数量不变(相对稳定) ②当λ>1时，种群数量如何变化？ 种群数量增长 ③当λ＜1时，种群数量如何变化？ 种群数量下降 【思考2】 当λ>1时，种群一定呈“J”形增长吗？
不一定；只有λ>1且为定值时，种群增长才为“J”形增长；
种群的 “J”形增长
种群数量变化符合数学公式： Nt＝N0λt时，种群增长曲线一定是“J”形吗？并说明理由。
种群的 “J”形增长
请根据“J”形增长数学公式，分别构建“J”形增长种群的增长率和增长速率的曲线模型。
增长率＝(现有个体数－原有个体数)/原有个体数×100%(无单位)；
增长速率＝(现有个体数－原有个体数)/增长时间(有单位，如个/年)。
λ-1 ( λ>1，且不变）
( λ-1）N0λt -1 ( λ>1，且不变）
① 1～4年，种群数量 呈 “J ”形增长 ⑤ 10～11年，种群数量 下降
② 4～5年，种群数量 增长 ⑥ 11～13年，种群数量 11～12下降，
③ 5～9年，种群数量 相对稳定 12～13增长 。
④ 9～10年，种群数量 下降 ⑦ 前9年，种群数量第 5 年最高
⑧ 9～13年，种群数量第 12 年最低
种群的 “J”形增长
据图说出种群数量如何变化
当年种群数量
λ =
前一年种群数量
种群的 “J”形增长
实例1
凤眼莲（俗称水葫芦） 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。
种群的 “J”形增长
实例2
外来入侵物种紫茎泽兰
在中国外来入侵物种中名列第一位的
紫茎泽兰，原产美洲的墨西哥至哥斯达黎 加一带，大约20世纪40年代，紫茎泽兰由 中缅边境传入中国云南南部。现在，云南 80%面积的土地都有紫茎泽兰分布，对当 地生物多样性造成了严重破坏。
种群的 “J”形增长
实例3
2000年之前我国人口变化
培养液中酵母菌种群数量的变化
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（培养液）来培养。
培养液中酵母菌种群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。
提出问题
培养液中酵母菌种群数量的变化
①培养液配制、分装、灭菌
将10ml无菌马铃薯培养液或肉汤培养液加入试管中
②接种
将酵母菌接入试管中的培养液混合均匀
③培养
将试管在28 ℃条件下连续培养
④计数
每天取样使用血球计数板统计酵母菌数量
⑤分析结果，得出结论
将所得数据用曲线图表示出来，分析实验结果，得出酵母菌种群数量变化规律。
血球计数板是一种 专门用于计算较大单 细胞微生物的一种仪 器，由一块比普通载 玻片厚的特制玻片制 成的。
计数室的高
表示此计数板分25个中格
表示计数室面积是1mm2 ，分400个小 格，每小格面积是1/400 mm2
培养液中酵母菌种群数量的变化
盖上盖玻片后 计数板的型号和规格
. 玻片中有四条下凹的 槽 ，构成三个平台 ， 中间的平台较宽； . 其中间又被一短横槽 隔为两半，形成2个同 样的计数池； . 计 数 池 的 深 度 为 0.10mm。
培养液中酵母菌种群数量的变化
. 每 个 计 数 池 画 有 长 、 宽 各 3.0mm的方格 ，分为9个大方 格；
. 只有中间的一个大方格为计 数室；
. 这 一 大 方格 的 长 和 宽 各 为 1mm，深 度 为0.1mm，则 其 容积为0.1mm3。
1
4
7
3.0mm
培养液中酵母菌种群数量的变化
3
6
9
5
计数室
- 3.0
mm
2
8
. 计数室中央大方格又用 双线分成25个中方格； . 位于正中及四角5个中 方格是计数区域； . 每个中方格用单线划分 为16个小方格。 . 即每 一 大 方格都 是 由 16×25=25×16=400个 小方格组成。
培养液中酵母菌种群数量的变化
1mL培养液中细胞个数： = 小方格中细胞数量的平均值×400 ×104 ×稀释倍数
中方格中酵母菌数量的平均值×25 ×104 ×稀释倍数
中方格中酵母菌数量的平均值×16 ×104 ×稀释倍数
培养液中酵母菌种群数量的变化
. 使用血球计数板计数时，先测定每个小方格中微生物的数量
. 再换算成每毫升菌液（或每克样品）中微生物细胞的数量。
培养液中酵母菌种群数量的变化
如果每一个中格（一个计数室共25 个中格）平均有酵母菌40 个，用来计数的
培养液稀释了100 倍，请估算每 1 mL原始酵母菌培养液有酵母菌多少个？
40×25÷0.1×1000×100 = 1×109 （个/mL）
培养液中酵母菌种群数量的变化
若使用的血细胞计数板(规格为1 mm×1 mm×0.1 mm)每个计数室分为25个
中方格，每个中方格又分为16个小方格，将样液稀释100倍后计数，发现计 数室四个角及中央共5个中方格内的酵母菌总数为20个，则培养液中酵母菌
解析 ：根据公式： （20÷5)×25×10 000×100＝1×108
的密度为 个/mL。
1×108
培养液中酵母菌种群数量的变化
讨论思路
1. 对酵母菌培养：液体培养基， 无菌条件
2. 对酵母菌计数：
（1）方法： 抽样检测
（2）步骤：
① 盖玻片放在血细胞计数板的计数室上；
② 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；
③ 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
一个小方格内的酵母菌数量；
④ 以此为根据，估算试管试管中的酵母菌总数。
盖玻片下的培养液厚度为0.1mm，请推导出将一个小方格范围内的酵母菌数目，
换算成10mL培养液中酵母菌总数的公式。
培养液中酵母菌种群数量的变化
讨论思路
2.讨论：
（1）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。
不需要对照, 在时间上形成前后自身对照。
（2）要做重复实验吗？为什么？
需要重复实验，对每个样品可计数三次，再取平均值，以提高实验数据
的准确性。
（3）怎样记录结果？记录表怎样设计？
1 （106个） 2 （106个） 3 （106个） 4 （106个） 5 （106个） 6 （106个） 7 （106个） 8 （106个）
平均
值
（106个）
第〇天 1.5 3.5 8.5 2.5 1.5 2.5 2 1
2.88
第一天 4.5 8.5 19.5 5 2.5 5.5 4 3
6.56
第二天 11.5 22 25 18.5 21 16 13.5 18
18.19
第三天 23 36.5 84.5 65.5 28 28.5 34.5 70.5
46.38
第四天 48.5 127.5 173 117 184 36 58 114.5
107.3
第五天 109 123.5 228.5 95.5 213 72 194.5 239.5
160
第六天 177 124 237 206.5 198 215.5 205.9 170.5
191.2
第七天 136 193 386 222.5 185 133 156.5 125
192.5
第八天 139 197.5 220.5 201.5 178 114 258 229.5
192.6
培养液中酵母菌种群数量的变化
一定体积培养液中酵母菌种群数量变化实验结果
种群经过一定时间的增
长后，数量趋于稳定，增 长曲线呈 “S”形。这种类 型的种群增长称为 “S ”形 增长。
培养液中酵母菌种群数量的变化
种群的 “S”形增长
生态学家高斯的实验：在0.5 mL培养液中放入5个大草履虫，每隔24 h统
计一次大草履虫的数量。经反复实验，结果如下表示。
大草履虫的数量在第几天增长较快？
第五天后大草履虫的数量出现什么变化？
为什么大草履虫种群没出现“J”形增长？
这种类型的种群增长称为什么？
种群数量/个 K=375
时间/d
时间 0 1 2 3 4 5
6
数量 5 20 137 319 369 375
373
请绘制大草履虫的种群增长曲线
种群的 “S”形增长
2 种群的 “S”形增长
(1)含义：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。
(2)数学模型
①模型假设
出生率=死亡率
②建立模型
环境容纳量： 一定 的环境条件所能维持 的种群 最大 数量，又称K值。
种群的 “S”形增长
(3)曲线分析
ab段: 种群基数小，需要适应新环境，增
长较缓慢； 调整期 转折期
bc段: 资源和空间丰富，出生率升高，种
群数量增长迅速； 加速期
cd段: 资源和空间有限，种群密度增大，种内竞争加剧，出生率降低，死
亡率升高，种群增长减缓； 减速期
de段: 出生率约等于死亡率，种群增长速率几乎为0，种群数量达到K值，且
维持相对稳定。 饱和期
时间（天） 1 2 3 4 5 6 7
8
酵母数 （106个） 6.56 18.19 46.38 107.3 160 191.2 192.5
192.6
种群增长率 不 计 177% 155% 131% 49% 20% 0.6%
0
种群增长速率 不 计 11.63 28.19 60.92 52.7 31.2 1.3
0
种群的 “S”形增长
请结合数据研究种群增长率和增长速率的变化规律。
=N0 ，增长速率为 0
>K/2，增长速率 逐渐减小
=K，增长速率为 0
种群的 “S”形增长
请结合 “S”形增长曲线及其斜率变化 ，研究种群
增长率和增长速率的变化规律。
D
EK
S型曲线增长速率曲线
(1)种群数量
增长速率
B
/
t2 时间
C K/2
A
t1
种群的 “S”形增长
种群的 “S”形增长
同种生物的K值是固定不变的吗？哪些因素会影响动物种群的环境容纳量？
同种生物的K值不是固定不变的。环境因素、生物自身的遗传特性、食
物、栖息场所、天敌及其他生存条件均会影响动物种群的环境容纳量。
请据图分析：该种群的K值为 K2 。
u环境容纳量（K值），即在保证环境不被破坏前提下所 能维持的种群最大数量；
u在环境不遭到破坏的情况下，种群数量也会在K值附近 上下波动；
u种群所达到的最大值有时会超过K 值，但这个值存在的
时间很短，因为环境已遭到破坏。
K值并不是种群数量的最大值
种群的 “S”形增长
K值和K/2值的运用：
场景1 东北豹种群数量锐减的关键原因是什么？
建立自然保护区，改善栖息环境，从而提
高环境容纳量。
东北豹的栖息地遭到破坏，食物和活动范
围缩小， K值降低。
保护东北豹的根本措施是什么？
C
如断绝或减少它们的食物来源；养殖或释放 它们的天敌，等等。
防治有害生物的根本措施。
种群的 “S”形增长
K值和K/2值的运用：
增大环境阻力→ 降低K值→ 防治老鼠
防止老鼠种群数量达到K/2处
②在 K/2前捕杀
①降低环境容纳量
怎样做才能最有效的灭鼠？
K
K/2
A 0
种群数量
D E
t2 时间
场景2
B
t1
为了保护鱼类资源不受破坏，并
能持续地获得最大捕鱼量，应使 被捕鱼群的种群数量保持在什么 水平？为什么？
C
应使被捕鱼群的种群数量保持在K/2水平，
因为在这个水平上种群增长率最大。
种群的 “S”形增长
K值和K/2值的运用：
K
K/2
A
0
.——“黄金开发点 ”
t1 t2 时间
种群数量
场景3
D
E
B
种群数量的波动
. 一段时期内维持数量的相对稳定。如某地野牛、狮的种群数量往往比较稳定。
. 大多数生物的种群数量总是在波动中。如某地区东亚飞蝗种群数量在1913~ 1961 年一直处于不规则的波动状态。
年份
某地区东亚飞蝗种群数量的波动
种群数量/相对值
种群的 “S”形增长