1.2 种群数量的变化 （教学课件）——高中生物人教版（2019）选择性必修二(共19张PPT)
文档属性
| 名称 | 1.2 种群数量的变化 （教学课件）——高中生物人教版（2019）选择性必修二(共19张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 1.9MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2024-07-26 00:12:05 | ||
图片预览
文档简介
(共19张PPT)
种群数量的变化
讲课教师：
问题探讨
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。
讨论
1.第n代细菌数量的计算公式是什么
2.72 h后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少 3.在一个培养瓶中，细菌的数量会一直按照这个公 式描述的趋势增长吗 如何验证你的观点
细菌繁殖产生的后代数量
不会，因为培养基里面的空间和 资源是有限的
设：初始数量为N
第一次分裂产生第一代：N *21
第n代数量：N *2n
种群数量的变化
2216个
建构种群增长模型的方法
建立数学模型
数学模型：是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。
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
√
N=2n
N代表细菌数量，n 表示第几代
业
观察、统计细菌数量，对自己所建立 的模型进行检验或修正
提出合理的假设
山
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
研究实例
细菌每20 min 分裂一次，怎样计算
繁殖n代后的数量
山
研究方法
细菌观察研究对象，提出问题
山
建构种群增长模型的方法
建立数学模型
请你算出一个细菌产生的后代在不同时间(单位为min)的数量，并填人下表，然 后以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，画出细菌种群的增长曲线
这样的曲线图是数学模型 的另一种表现形式。同数学 公式相比，它能更直观地反 映出种群的增长趋势。
你所得出的公式和增长曲线，只是 对理想条件下细菌曲线图表数量增 长的推测。
时间/min 20 40 60 80 100 120 140 160
180
细菌数量/个
0 时 间 /min
细菌种群的增长曲线
细菌数量/个
建构种群增长模型的方法
思考 ·讨论
分析自然界种群增长的实例
资料11859年，一位来到澳大利亚定居的英国人 在他的农场中放生了24只野兔。让他没有想到的 是，一个世纪之后，这24只野兔的后代竞超过6亿 只。漫山遍野的野兔不仅与牛羊争食牧草，还啃 啮树皮，造成植被破坏，导致水土流失。后来，
人们引人5了黏液瘤病毒才使野兔的数量得到控 制。
资料220世纪30年代，人们将环颈雉引人某地一 个岛屿。1937-1942年，这个种群数量的增长如右 图所示。
讨论
1,这两个资料中的种群增长有什么共同点 2.种群出现这种增长的原因是什么
3.这种种群增长的趋势能不能一直持续下去 为什 么
年份
种群的“J”形增长
“J” 形增长：自然界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。
(1)模型假设：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(即理想条件)。
(2)建立模型
① 参数的含义：N:t 年后种群的数量；N : 种群的起始数量；t: 时 间(年数);λ:该种群数量是前一年种群数量的倍数。
② 数学方程式：N =N λt。
③曲线图(如下)
种群的“S”形增长
“S” 形增长：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。
(1)模型假设：自然界的资源和空间总是有限的。
(2)对曲线的分析
时间
①a 点以前是生物对环境的适应期，种群数量增长较慢的原因是个体数量少，因此增长速率很小。② ab段是快速增长期，种群数量快速增长，2 (K)时增长速率达到最大，此时食物、空间相对充裕，天 敌数量少。③bc 段，随着种群密度的增加，个体间因食物、空间和其他生活条件的争夺而导致种内 竞争加剧，使种群出生率降低，死亡率升高。④达到K值时，种群出生率等于死亡率，种群数量保持 相对稳定。
种群的“S”形增长
(3)K 值的含义：又称为环境容纳量，指一定的环境条件所能维持的种群最 大数量。
(4)应用
①野生大熊猫数量锐减的原因：栖息地遭到破坏，食物减少和活动范围 缩 小 ，K 值变小。
②应对措施：建立自然保护区，改善栖息环境，提高环境容纳量。
种群数量的波动
(1)影响因素
人为因素：人类活动的影响
(2)数量变化：大多数种群的数量总是在波动中；处于波动状态的种群，在某些特定条件下 可能出现种群爆发。长久处于不利的条件下，种群数量会出现持续性的或急剧的下降。
1913 1917 1921 1925 1929 1933 1937 1941 1945 1949 1953 1957 1961
年份
自然因素
种群数量/相对值
10
培养液中酵母菌种群数量的变化
1.实验目的：初步学会酵母菌等微生物的计数及种群数量变化曲线的绘 制。
2. 实验原理
(1)用液体培养液培养酵母菌，种群的增长受培养液的成分、空间、 pH、 温度等因素的影响。
(2)在理想环境中，酵母菌种群的增长呈 “J” 形曲线；在有限的环境条件 下，酵母菌种群的增长呈“S”形曲线。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(是营养物质消耗、代谢产物 积累及pH变化所致)。
(3)计算酵母菌数量可用抽样检测的方法。
培养液中酵母菌种群数量的变化
3.实验步骤
(1)将10 mL无菌马铃薯培养液或肉汤培养液加入试管中。
(2)将酵母菌接种到试管中的培养液中，并放在适宜条件下培养。
(3)每天在固定的时间取样并计数酵母菌种群数量。在显微镜下计数，估 算10 mL培养液中酵母菌种群的初始数量N0。连续观察7天，记录数据。
(4)分析数据，以时间为横坐标，以酵母菌数量为纵坐标，画出坐标曲线， 分析曲线走向，揭示酵母菌种群数量变化规律。
开始时培养液的营养充足，空间充裕，条件适宜，酵母菌大量繁殖，种
群数量剧增；随着酵母菌数量的不断增加，营养消耗，pH 变化，生存条 件逐渐恶化，酵母菌死亡率高于出生率，种群数量下降。
培养液中酵母菌种群数量的变化
4.实验结果分析
根据实验数据可得如图所示的增长曲线。
培养液中酵母菌种群数量的变化
注意事项
(1)本实验不需要设置对照实验，因不同时间取样已形成对照；需要做重 复实验，目的是尽量减少误差。
(2)从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻轻振荡几次，目的是使 培养液中的酵母菌均匀分布，减小误差。
(3)制片时，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。多余培养液用滤纸吸去。
(4)制好装片后，应稍待片刻，待酵母菌全部沉降到计数室底部，再用显 微镜进行观察、计数。
(5)显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应遵循“计上不计 下，计左不计右”的原则计数。
(6)如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当稀释培养液重新计数， 以每小方格内含有4～5个酵母细胞为宜。稀释培养液时要进行定量稀释， 便于计算。
建构种群增长 模型的方法
种群数量
的变化
含义
步骤
种群数
量的增
长曲线
探究培养 液中酵母 菌种群数 量的变化
“J”形曲线
“S”形曲线
种群数量 的波动
本课小结
随堂小练
1. 数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。建构数学模型 一般包括以下步骤。下列排列顺序正确的是( A )
①根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达
②观察研究对象，提出问题
③通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正
④提出合理的假设
A.②④①③ B.②③④①
C.④②①③ D.①②③④
随堂小练
2. 数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式，种群增长的数 学模型有曲线图和数学方程式，下列关于种群 “J” 形增长的叙述，错误 的是( D )
A. 数学方程式模型可表示为：t 年后种群数量Nt=NOλt
B. 条件是食物和空间充裕、气候适宜、没有敌害等
C.“J” 形增长曲线中λ大于1
D. 增长速率是固定的
随堂小练
3. 自然界中的种群数量增长一般呈现出“S” 形曲线的走势，在此增长趋 势中C )
A. 种群的增长与种群密度无关
B. 达到K值时种群数量不再变化
C. 种群的增长受到环境因素制约
D. 同一种群的K值固定不变
时间
A. 种群 “J” 形曲线只有在理想条件下才能出现
B. 种群呈“S” 形增长过程中，在达到K值之前就是“J” 形增长
C. 自然状态下种群数量达到600时，种群的增长率为0
D. 环境条件变化时，种群的K值也会发生相应变化
随堂小练
4.下列关于图中种群数量变化的说法，错误的是(B )
种群数量
下 课
种群数量的变化
讲课教师：
问题探讨
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。
讨论
1.第n代细菌数量的计算公式是什么
2.72 h后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少 3.在一个培养瓶中，细菌的数量会一直按照这个公 式描述的趋势增长吗 如何验证你的观点
细菌繁殖产生的后代数量
不会，因为培养基里面的空间和 资源是有限的
设：初始数量为N
第一次分裂产生第一代：N *21
第n代数量：N *2n
种群数量的变化
2216个
建构种群增长模型的方法
建立数学模型
数学模型：是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。
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
√
N=2n
N代表细菌数量，n 表示第几代
业
观察、统计细菌数量，对自己所建立 的模型进行检验或修正
提出合理的假设
山
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
研究实例
细菌每20 min 分裂一次，怎样计算
繁殖n代后的数量
山
研究方法
细菌观察研究对象，提出问题
山
建构种群增长模型的方法
建立数学模型
请你算出一个细菌产生的后代在不同时间(单位为min)的数量，并填人下表，然 后以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，画出细菌种群的增长曲线
这样的曲线图是数学模型 的另一种表现形式。同数学 公式相比，它能更直观地反 映出种群的增长趋势。
你所得出的公式和增长曲线，只是 对理想条件下细菌曲线图表数量增 长的推测。
时间/min 20 40 60 80 100 120 140 160
180
细菌数量/个
0 时 间 /min
细菌种群的增长曲线
细菌数量/个
建构种群增长模型的方法
思考 ·讨论
分析自然界种群增长的实例
资料11859年，一位来到澳大利亚定居的英国人 在他的农场中放生了24只野兔。让他没有想到的 是，一个世纪之后，这24只野兔的后代竞超过6亿 只。漫山遍野的野兔不仅与牛羊争食牧草，还啃 啮树皮，造成植被破坏，导致水土流失。后来，
人们引人5了黏液瘤病毒才使野兔的数量得到控 制。
资料220世纪30年代，人们将环颈雉引人某地一 个岛屿。1937-1942年，这个种群数量的增长如右 图所示。
讨论
1,这两个资料中的种群增长有什么共同点 2.种群出现这种增长的原因是什么
3.这种种群增长的趋势能不能一直持续下去 为什 么
年份
种群的“J”形增长
“J” 形增长：自然界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。
(1)模型假设：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(即理想条件)。
(2)建立模型
① 参数的含义：N:t 年后种群的数量；N : 种群的起始数量；t: 时 间(年数);λ:该种群数量是前一年种群数量的倍数。
② 数学方程式：N =N λt。
③曲线图(如下)
种群的“S”形增长
“S” 形增长：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。
(1)模型假设：自然界的资源和空间总是有限的。
(2)对曲线的分析
时间
①a 点以前是生物对环境的适应期，种群数量增长较慢的原因是个体数量少，因此增长速率很小。② ab段是快速增长期，种群数量快速增长，2 (K)时增长速率达到最大，此时食物、空间相对充裕，天 敌数量少。③bc 段，随着种群密度的增加，个体间因食物、空间和其他生活条件的争夺而导致种内 竞争加剧，使种群出生率降低，死亡率升高。④达到K值时，种群出生率等于死亡率，种群数量保持 相对稳定。
种群的“S”形增长
(3)K 值的含义：又称为环境容纳量，指一定的环境条件所能维持的种群最 大数量。
(4)应用
①野生大熊猫数量锐减的原因：栖息地遭到破坏，食物减少和活动范围 缩 小 ，K 值变小。
②应对措施：建立自然保护区，改善栖息环境，提高环境容纳量。
种群数量的波动
(1)影响因素
人为因素：人类活动的影响
(2)数量变化：大多数种群的数量总是在波动中；处于波动状态的种群，在某些特定条件下 可能出现种群爆发。长久处于不利的条件下，种群数量会出现持续性的或急剧的下降。
1913 1917 1921 1925 1929 1933 1937 1941 1945 1949 1953 1957 1961
年份
自然因素
种群数量/相对值
10
培养液中酵母菌种群数量的变化
1.实验目的：初步学会酵母菌等微生物的计数及种群数量变化曲线的绘 制。
2. 实验原理
(1)用液体培养液培养酵母菌，种群的增长受培养液的成分、空间、 pH、 温度等因素的影响。
(2)在理想环境中，酵母菌种群的增长呈 “J” 形曲线；在有限的环境条件 下，酵母菌种群的增长呈“S”形曲线。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(是营养物质消耗、代谢产物 积累及pH变化所致)。
(3)计算酵母菌数量可用抽样检测的方法。
培养液中酵母菌种群数量的变化
3.实验步骤
(1)将10 mL无菌马铃薯培养液或肉汤培养液加入试管中。
(2)将酵母菌接种到试管中的培养液中，并放在适宜条件下培养。
(3)每天在固定的时间取样并计数酵母菌种群数量。在显微镜下计数，估 算10 mL培养液中酵母菌种群的初始数量N0。连续观察7天，记录数据。
(4)分析数据，以时间为横坐标，以酵母菌数量为纵坐标，画出坐标曲线， 分析曲线走向，揭示酵母菌种群数量变化规律。
开始时培养液的营养充足，空间充裕，条件适宜，酵母菌大量繁殖，种
群数量剧增；随着酵母菌数量的不断增加，营养消耗，pH 变化，生存条 件逐渐恶化，酵母菌死亡率高于出生率，种群数量下降。
培养液中酵母菌种群数量的变化
4.实验结果分析
根据实验数据可得如图所示的增长曲线。
培养液中酵母菌种群数量的变化
注意事项
(1)本实验不需要设置对照实验，因不同时间取样已形成对照；需要做重 复实验，目的是尽量减少误差。
(2)从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻轻振荡几次，目的是使 培养液中的酵母菌均匀分布，减小误差。
(3)制片时，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。多余培养液用滤纸吸去。
(4)制好装片后，应稍待片刻，待酵母菌全部沉降到计数室底部，再用显 微镜进行观察、计数。
(5)显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应遵循“计上不计 下，计左不计右”的原则计数。
(6)如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当稀释培养液重新计数， 以每小方格内含有4～5个酵母细胞为宜。稀释培养液时要进行定量稀释， 便于计算。
建构种群增长 模型的方法
种群数量
的变化
含义
步骤
种群数
量的增
长曲线
探究培养 液中酵母 菌种群数 量的变化
“J”形曲线
“S”形曲线
种群数量 的波动
本课小结
随堂小练
1. 数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。建构数学模型 一般包括以下步骤。下列排列顺序正确的是( A )
①根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达
②观察研究对象，提出问题
③通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正
④提出合理的假设
A.②④①③ B.②③④①
C.④②①③ D.①②③④
随堂小练
2. 数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式，种群增长的数 学模型有曲线图和数学方程式，下列关于种群 “J” 形增长的叙述，错误 的是( D )
A. 数学方程式模型可表示为：t 年后种群数量Nt=NOλt
B. 条件是食物和空间充裕、气候适宜、没有敌害等
C.“J” 形增长曲线中λ大于1
D. 增长速率是固定的
随堂小练
3. 自然界中的种群数量增长一般呈现出“S” 形曲线的走势，在此增长趋 势中C )
A. 种群的增长与种群密度无关
B. 达到K值时种群数量不再变化
C. 种群的增长受到环境因素制约
D. 同一种群的K值固定不变
时间
A. 种群 “J” 形曲线只有在理想条件下才能出现
B. 种群呈“S” 形增长过程中，在达到K值之前就是“J” 形增长
C. 自然状态下种群数量达到600时，种群的增长率为0
D. 环境条件变化时，种群的K值也会发生相应变化
随堂小练
4.下列关于图中种群数量变化的说法，错误的是(B )
种群数量
下 课