4.2《种群的增长方式》课件（25张）

第四章·第二节
种群的增长方式
菌落——细菌种群
课程导入
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在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20分钟就通过分裂繁殖一代。
1．n代细菌数量的计算公式是：
2．请将公式Nn＝2n变成曲线图
　
Nn＝2n
　
一、数学模型的建构
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时间（min)
20
40
60
80
100
120
140
细菌数量
2 4 8 16 32 64 128
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数学模型的表现形式
公式法
曲线图法
Nn＝2n
准确
直观
观察研究对象
提出问题
在资源和空间无限的环
境中，细菌种群的增长
不受影响的情况下
提出合理的假设
Nn = 2n
根据实验数据，用适
当的数学形式对事物的
性质进行表达
观察、统计细菌数量，
对自己建立的模型进行
检验或修正
通过进一步实验或
观察等对模型进行
检验或修正
细菌每20分钟
分裂一次
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建设数学模型的一般步骤
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数学模型建构的一般过程
? 提出问题
? 作出假设
? 建立模型
? 模型的检验与修正
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二、“J”型曲线（指数增长）
产生条件：理想状态——食物充足，空间充裕，
环境适宜，没有敌害等；
增长特点：种群数量每单位时间以一定的增长率
呈指数增长。
公式： N1=N0λ
理想条件下细菌数量增长的推测：自然界中有此类型吗？
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实例1：凤眼莲凤眼莲原产于南美，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 。
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实例2：环颈雉20世纪30年代，环颈雉引入美国的一个岛屿，在5年的时间种群增长了数倍
环颈雉种群数量增长曲线
环颈雉
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种群在什么条件下呈指数增长？
资源无限
空间无限
不受其他生物制约
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高斯（Gause，1934）把5个大草履虫置于0.5mL的培养液中，每隔24小时统计一次数据，经过反复实验，结果如下：
请绘制大草履虫的种群增长曲线！
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生态学家高斯的实验：
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。
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大草履虫种群的增长曲线
思考：种群的增长呈该型曲线的原因有哪些？
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。当出生率与死亡率相等时，种群的增长就会停止，有时会稳定在一定的水平。
三、逻辑斯谛增长（也叫“S”型曲线）
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思考：从环境容纳量（K值）的角度思考：
（1）对濒危动物如大熊猫应采取什么保护措施？
（2）对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么
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。
可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量，如将食物储藏在安全处，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，等等。
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四、探究培养液中酵母菌种群的动态变化
完成课本72～74页实验
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细胞计数
A
①倒转数次使酵母细胞分布均匀；
②用滴管从试管A中取1滴培养液到血细胞计数板的方格区盖上盖玻片；
③在显微镜高倍镜下镜检计数。
细胞计数板中央有两个计数室。每个计数室划分出9个大方格。每个大方格的面积为1平方毫米，加盖玻片后的深度为0.1毫米。因此，每个大方格的容积为0.1立方毫米。
中央的一个大方格以双线等分为16个中方格。每个中方格又等分为25个小方格，取中央大方格左上、右上、右下、左下4个中方格，共有100个小方格（图示）。
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镜检计数方法：
①方格内细胞计数顺序为：左上→右上→右下→左下；
②压在方格线上的细胞只计左线和上线上的细胞数；
③酵母细胞若有粘连要数出团块中的每一个细胞；
④出芽酵母菌的芽体体积若超过细胞体积的1/2，则算独立个体；
⑤计数总数不少于300个。
稀释方法：如记数时发现细胞数较多，不易分辨，吸取的样液应当稀释。方法是：将9 mL无菌水移入1支灭菌过的试管里，然后立即将1mL培养液移入试管里并充分混匀，使原培养液被稀释10倍。再依照步骤2方法进行取样。
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算出试管内细胞总数：

每一个大方格的边长为1mm，面积为1mm2，
每个中方格的边长为0.25mm，面积为0.0625mm2，
每一个小格的边长为0.05mm，面积为0.0025mm2，
盖上盖玻片后，载玻片和盖玻片之间的高度为0.1mm，
大格的容积为0.1mm3；已知1mL＝1cm3＝1000mm3；
每一个小格的容积为0.00025mm3，每大格有400小格
所以每个大格容积为： 0.00025mm3×400＝0.1mm3。
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推导酵母菌细胞总数计算公式：
①1mL酵母菌细胞个数＝（所数100个小格中的细胞总数÷100）×400×104。若呈稀释过，还要乘上稀释的倍数。
②试管内酵母菌细胞总数＝1mL酵母菌细胞个数×10
思考：结果如何记录？
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计数试管
第0天
第1天
第2天
……
第7天
A0
B0
A1
B1
A2
B2
A7
B7
样品1
8×105
0
样品2
8×105
0
总数
1.6×106
0
平均数
8×105
0
稀释倍数
1
1
平均数×稀释倍数
8×105
0
估算数
106
0
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次数
1
2
3
4
5
6
7
8
时间h
0
24
48
72
96
120
144
168
酵母菌数
0.8
5.2
5.6
4.8
2
0.8
0.42
0.08
以细胞数为纵坐标，一个以时间为横坐标，一个以浊度为横坐标，建立两个直角坐标系，并根据上表的数据绘出两条曲线。
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6
5
4
3
2
1
x时间(h)
y酵母菌数（106）
0 24 48 72 96 120 144 168
课堂小结
阴影部分代表因环境阻力而被淘汰的个体；
阴影的大小代表环境阻力的大小。
再 见