（人教版）高中生物必修3第四章 种群和群落 第2节《种群数量的变化》课件（共37张PPT）

课件37张PPT。金太阳好教育云平台 www.jtyhjy.com第四章 种群和群落第二节 种群数量的变化 以 “细菌的分裂”为背景材料，设计问题串，激趣质疑，导入新课; 进而以此为例，建立数学模型，导入建构种群增长模型的方法，然后，组织学生活动，绘制细菌增长的曲线图，提高学生的认知程度；添加典型实例，设计问题，导入种群增长的“J”型曲线，进而结合曲线图对相关内容进行延伸；结合生态学家高斯对草履虫培养的实验，添加相关视频，导入种群增长的“S”型曲线；详细解析曲线模型，同时设计问题，结合易懂实例，展示k值及k/2值的应用；添加表格，对两种曲线进行对比分析，使知识条目化，加深学生印象；添加图表，简单明了的阐明种群数量的波动和下降的原因及影响因素；结合流程图，直观形象的明确了“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”这一实验的操作步骤；通过课堂小结及当堂练习，完善内化课堂知识。
建构种群增长的数学模型，并据此解释种群数量的变化既是本节内容的重点，又是本节内容的难点问题，课件通过设计问题，添加视频，结合曲线模型进行具体分析，同时添加表格对两种曲线进行对比，完成知识的条目化、概念清晰化、要点明确化，由此突破了这一重点和难点问题。

在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20min就通过分裂繁殖一代。1．n代细菌数量的计算公式是什么？


2.72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？　3.在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这个公式增长吗？如何验证你的观点？1.说明建构种群增长模型的方法;
2.通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化，
尝试建构种群增长的数学模型；
3.用数学模型解释种群数量的变化；
4.关注人类活动对种群数量变化的影响。一、建构种群增长模型的方法1、观察研究对象，提出问题细菌每20分钟分裂一次，
问题：细菌数量怎样变化的？2、提出合理的假设在资源和空间无限多的环境中，细菌种群的增长不受种群密度增加的影响3、根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达4、通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正观察、统计细菌的数量，对自己所建立的模型进行检验或修正建立数学模型一般包括以下步骤：Nn＝２n248163264128256512123456789填写下表：计算一个细菌在不同时间（单位为min）产生后代的数量以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，画出细菌的数量增长曲线。曲线图：
直观，但不够精确
数学公式：
精确，但不够直观曲线图与数学方程式比较，有哪些优缺点？实例一：1859年，一位英国人来到澳大利亚定居，他带来了24只野兔。让他没有想到的是，一个世纪之后，这24只野兔的后代竟达到6亿只以上。漫山遍野的野兔与牛羊争食牧草，啃啮树皮，造成植被破坏，导致水土流失。后来，人们引入了黏液瘤病毒才使野兔的数量得到控制。 实例二：在20世纪30年代，人们将环颈雉引入美国的一个岛屿。在1937－1942年期间，这个种群数量的增长如下图所示。 如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线大致呈什么型？二、种群增长的“J”型曲线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量的计算：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第二年是第一年的倍数） 2.建立曲线图模型 1.在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这个公式增长吗？为什么？
2.如何验证这个观点？不会。原因是资源和空间是有限的。　生态学家高斯曾经做过这样一个实验：在0.5ml培养液中放入5个大草履虫，然后每隔24h统计一次大草履虫的数量。经过反复实验，得出了如图所示的结果。　　该视频（种群数量增长的“S”型曲线）展示了生态学家高斯
所做草履虫的实验，绘制“S”型曲线，并对k值及k/2值
进行了分析，使学生对该内容有了初步的了解。http://www.jtyhjy.com/edu/ppt/ppt_playVideo.action?mediaVo.resId=5424ca915aa8a9cc1dd71ff6三、种群增长的“S”型曲线在资源有限条件下的情况下，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
①产生条件： 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，天敌数量不断增加，导致该种群的出生率降低，死亡率增高。②增长特点： 　　种群数量达到环境所允许的最大值（K值），将停止增长并在K值左右保持相对稳定。 17种群数量为K：种群增长速率为零,种
群数量最大，种内斗
争最剧烈。种群数量为K/2：种群增长速率最大K值：在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量。K/2增长速率最快K值：环境容纳量增长期：个体数量增加，增长加速
适应期：个体数量较少，增长缓慢
稳定期：增长减慢
增长速率为零abc种群数量变化曲线与种群增长速率曲线有何关系？1. f—g对应甲图c点之前，种群数量增长速率逐渐增加。2. g 点对应甲图c点，种群数量为K/2，种群数量增长速率最大。3. g—h对应甲图c--d，种群数量增长速率逐渐减少。4. h 点对应甲图d，种群数量增长速率为0。比较种群增长两种曲线的联系与区别环境资源无限环境资源有限保持稳定先升后降无，
持续保持增长有K值环境阻力K值：环境容纳量食物不足
空间有限
种内斗争
天敌捕食
气候不适
寄生虫
传染病等 ①有害动物的防治，应通过降低其环境容纳量；
②受保护动物的拯救和恢复，应通过改善其栖息环境，提高K值；
③生产上的捕获期应确定在种群数量略比K/2多时最好；而杀虫效果最好的时期在潜伏期（ K/2以下）。种群增长曲线在生产生活中有何应用？211.同一种群的K值是固定不变的吗？环境条件改变，K值也随之发生改变，即改善环境条件可使K值增大；如环境条件受到破坏，则K值将会减小。2.对家鼠等有害动物的控制，从环境容纳量的角度看，应当采取什么措施？增大环境阻力，降低环境容纳量（如封储粮食，清除生活垃圾，养殖它们天敌）；严防达到K/2。 3.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？ 为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，根据种群增长的S型曲线，应使被捕鱼群的种群数量保持在K／2水平。这是因为在这个水平上种群增长量最大。4.怎样做才是保护大熊猫的根本措施？ 建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境，提高环境容纳量。 大多数种群的数量总是在波动之中的;在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡四、种群数量的波动和下降 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.影响种群数量变化的因素自然因素：
人为因素：气候、食物、被捕食、传染病等人类活动等（1）出生率和死亡率的波动
（2）环境条件的改变引起的2.产生原因：外因内因（1）有利于野生生物资源的合理利用及保护。 （2）为人工养殖及种植业中合理控制种群数量、适时捕捞、采伐等提供理论指导。 （3）通过研究种群数量变动规律，为害虫的预测及防治提供科学依据。研究种群数量变化有何意义？（4）有利于对濒危动物种群的拯救和恢复。 1．实验目的(1)通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化，
尝试建构种群增长的数学模型。
(2)用数学模型解释种群数量的变化。
(3)学会使用血球计数板进行计数。五、探究培养液中酵母菌数量的动态变化2．该实验的实验原理是什么？ (1)用液体培养基培养酵母菌，种群的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。
(2)在理想的无限环境中，酵母菌种群的增长呈“J”型曲线；在有限的环境下，酵母菌种群的增长呈“S”型曲线。3.实验流程将酵母菌接种到培养液中混合均匀并培养，每天将含有酵母菌的培养液滴在计数板上，计数一个小方格内的酵母菌数量，再以此为根据，估算试管中的酵母菌总数4．注意事项(1)显微镜计数时，对于压线的酵母菌，应只计固定的相邻两个边及其顶角的酵母菌。
(2)从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻
轻振荡数次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，
减少误差。(3)每天计算酵母菌数量的时间要固定。
(4)溶液要进行定量稀释。一、建构种群增长模型的方法二、种群增长的“J”型曲线建立数学模型1.产生条件：食物充足，空间不限，气候适宜，没有敌害等 ；2.种群 “J”型增长的数学模型公式：Nt=N0 λt
三、种群增长的“S”型曲线2、增长特点：种群数量达到环境所允许的最大值（K值），将停止增长并在K值左右保持相对稳定。四、种群数量的波动和下降1.产生条件：自然条件（现实状态）——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。导致该种群的出生率降低，死亡率增高．五、探究培养液中酵母菌数量的动态变化1.当种群数量达到K值时，可能出现的现象是
( )
A.生态因素对该种群的影响没有作用
B.种群的增长率保持相对稳定
C.食物将不再是限制种群发展的因素
D.出生率再也不会超过死亡率B2.在什么条件下种群数量才会呈指数增长( )A.当只有食物受到限制时
B.在物种适宜的环境中食物开始出现不足，但不至于影响到该物种在这里生存
C.只是没有捕食者
D.只有在实验室内的实验条件下D3.下图表示接种到一定容积培养液中的酵 母菌生长曲线图，曲线中哪段表示由于有限空 间资源的限制使种内斗争增加( ) A.CD段（增长速度慢）
B.DE段（速度加快）
C.EF段（变化速率加快）
D.FG段（速度逐渐变慢）D4.池塘养鱼时,为保护池塘生态系统和长期保持较高的产鱼量,应采取的最佳方案是( )
A.大量增加饵料的投入量
B.大量增加鱼苗的投入量
C.及时、适量的捕捞成鱼
D.限制捕鱼 C5.种群在理想环境中，呈“J”型曲线增长(如右图甲)；在有环境阻力条件下，“S”型曲线增长(如右图乙)；
下列有关种群曲线增长的叙述正确的是（ ）DA.K值是容纳量，一般不随环境的变化而改变
B.种群中出现环境阻力是在d点之后
C.若该图表示蝗虫种群增环境长曲线，则虫害的
防治必须在c点之后进行
D.若该图表示草履虫种群曲线增长，当种群数量
达到e点后，增长速率为O1、完成教材P69第一，二小题