《生物-4.2《种群数量的变化》课程教案(人教出版必修3).ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生物-4.2《种群数量的变化》课程教案(人教出版必修3).ppt（44页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、种群数量的变化,问题探讨:菌落细菌种群,1.细菌是真核生物还是原核生物？,2细菌的繁殖的方式是什么？,3,0 20 40 60 80 100,20 21 22 23 24 25,分裂,细菌繁殖产生的后代数量,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。,1n代细菌数量的计算公式是：,Nn2n,n 60 min 72 h20 min 216 Nn2n 2216,问题探讨,272小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？,1、用来描述一个系统或它的性质的数学形式-数学模型,2、数学模型的表现形式,精确,更直观,一、建构种群增长模型的方法-数学模型,DNA双螺旋结构模型
2、 真核生物三维结构模型等,孟德尔遗传定律 种群增长模型等,人体细胞与外界环境的物质交换模型 血糖调节的模型等,建立数学模型的一般步骤,观察研究对象，提出问题,细胞每20min分裂一次,资源空间无限多，细菌种群的增长不受种群密度增加的影响,Nnn N代表细菌数量，n表示第几代,观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正,在营养和生存空间没有限制的情况下，某1个细菌每20分钟分裂繁殖一代,以表格中得到的数据，以时间为横轴，以数量为纵轴，画出细菌种群数量增长的曲线。,讨论,问题探讨,能否将数学公式（N=2n)变为曲线图？,2 4 8 16 32 64 128 256 512,曲线图与数学方
3、程式比较，优缺点？,直观， 但不够精确。,讨论：还有哪些生物学问题可以用数学语言来表示？,500,2 4 8 16 32 64 128 256 512,500,二.种群增长的“J”型曲线,概念：理想条件下种群数量增长的形式,模型假设： 食物、空间充裕,气候适宜,没有敌害 Nt表示t年后该种群的数量，种群的起始数量不是1而是以N0表示，每繁殖一代的时间是确定的，表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。,问：t年后种群数量为是多少？,“J”型增长的数学模型,建立模型： Nt N0t 参数意义：N0 种群初始数量；Nt t 年后种群的数量； 种群每年增长倍数；,重要提示,在“J”型曲线中增长率是不变的
4、。增长率=（第二代个体数-第一代个体数）/第一代个体数如:2n-2n-1/2n-1，增长速率=增加的个体数/单位时间，显然“J”型曲线的增长速率是不断增大的）。,种群增长的 “J”型曲线,种群增长的“ J ”型曲线,形成条件 ：,思考： 常常在什么时候现？,适用范围:种群迁入新环境的最初一段时间,理想条件下，实验室条件下，没有环境阻力,食物充足,空间充裕,没有天敌,实例1：澳大利亚野兔,实例2 某海岛上环颈雉种群数量的变化,但是,在大自然中,食物有限,空间有限,种内斗争,种间竞争,天敌捕食,环境阻力,种群密度越大环境阻力越大,气候不适，传染病等,产生条件：存在环境阻力：,自然条件（现实状态）食
5、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.种群增长的“”型曲线,大草履虫种群的增长曲线,生态学家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24小时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。,种群增长的“S”型曲线,当种群密度上升时，空间食物相对减少，以该种群为食的捕食者数量增加，会使这个种群出生率降低，死亡率增高，从而使种群数量增长率下降。当种群数量达到环境条件所允许的最大值时，种群数量停止增长，将这种增长方式用坐标图表示
6、出来，就会呈现“S”曲线。,增长特点：,种群数量达到环境所允许的最大值（K值）后，将停止增长并在K值左右保持相对稳定。,在环境条件不受破坏的情况下，一 定空间中能所能维持的种群最大数量 称为环境容纳量，又称值（可变）,种群的数量变化,S型增长曲线,环境容纳量,K/2,增长缓慢（开始为了适应环境）,增长加速,增长缓慢（环境阻力大）,增长速率最快,重要提示,在“S”型曲线中的增长率随着种群密度的增大不断减小,到曲线中点（K/2）最大，以后又逐渐缩小。所以种群数量处在K/2时种群适合捕获，而对变化影响很小。种群数量最大出现在k值时。,种群增长的 “S”型曲线,两种曲线关系,A,B,A是种群增长的理论
7、曲线（ “J”型曲线，指数增长，Nt=N0t） B是种群实际增长曲线（“S”型曲线）,时间,种群数量,图中阴影部分表示环境阻力，也就是通过生存斗争被淘汰的个体数量。,K（环境所允许的最大值）,种群数量,（在理想状态下的种群增长）,（在有限环境下的种群增长）,研究种群数量变化的意义,1、野生生物资源的合理利用和保护,（1）如图是某种鱼类的增长曲线图，图中表示种群增长速度最快的一点是_。,b,（2）既要获得最大的捕捞量，又要使鱼类资源的更新能力不受到破坏，从理论上分析，应该使种群的数量保持在图中哪一点代表的水平上？,b,2、害虫的防治:,b点之前,大多数种群的数量总是在波动之中,四、种群数量的波动
8、和下降,在不利条件之下，有些种群数量还会急剧下降， 甚至消亡.,在自然界中，影响种群数量变化的(外部)因素主要有哪些？,气候、食物、天敌、传染病、人类活动等.,除此之外，影响种群数量变化的内部因素主要有哪些？,出生率、死亡率、迁入率、迁出率、 年龄组成、性别比例等,（2）有利于野生生物资源的合理利用及保护。,（4）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。,（1）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实践意义？,与社会的联系,（3）拯救和恢复濒危动物种群,探究,培养液中酵母菌种群数量的变化,一般步骤: (1)提出问题：培养液中酵母菌种群是怎样随时间变
9、化的？ (2)作出假设： 。 (3)讨论探究思路：问题 (4)制定计划： (5)实施计划： (6)分析结果，得出结论： (7)表达和交流： (8)进一步探究：,实验原理： 1、酵母菌可以用液体培养基来培养，培养液中的酵母菌种群的增长情况与培养液中的成分、空间、PH、温度等因素有关，我们可以根据培养液中的酵母菌数量和时间为坐标轴做曲线，从而掌握酵母菌种群数量的变化情况。2、利用血细胞计数板在显微镜下直接计数是一种常用的细胞计数法，这种方法可以直接测定样品中全部的细胞数目，所以一般用于单细胞微生物数量的测定，由于血细胞计数板上的计数室盖上盖玻片后的容积是一定的，所以可根据在显微镜下观察到的细胞数目
10、来计算单位体积的细胞的总数。,血球计数板计数,血球计数板计数,1625,2516,血球计数板的使用 以计数酵母菌为例 (1)用血球计数板计数酵母菌悬液的酵母菌个数. (2)样品稀释的目的是便于酵母菌悬液的计数,以每小方格内含有4-5个酵母细胞为宜,一般稀释10倍即可.酵母菌悬液使用前要轻轻震荡。 (3)将血球计数板用擦镜纸擦净,在中央的计数室上加盖专用的厚玻片. (4)将稀释后的酵母菌悬液,用吸管吸取一滴置于盖玻片的边缘,使菌液缓缓渗入,多余的菌液用吸水纸吸取,捎待片刻,使酵母菌全部沉降到血球计数室内. (5)计数顺序（五点取样法）,1 怎样进行酵母菌的计数？ 2 从试管中吸出培养液进行计数之
11、前，建议你将试管轻轻振荡几次。这是为什么？ 3 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。 4 需要做重复实验吗？ 5 怎样记录结果？记录表怎样设计？ 6 如果一个小方格内酵母菌过多，难以计数，应采取怎样的措施？ 7 对于压在小方格界线上的酵母菌，应当怎样计数？,10 ml 1000n个/220.1mm3=2.5104n个/ml,不足之处 血球计数板在显微镜下直接进行测定。它观察在一定的容积中的微生物的个体数目，然后推算出含菌数，简便快捷。但是在计数时包括死活细胞均被计算在内，还有微小杂物也被计算在内。这样得出结果往往偏高，因此适用于对形态个体较大的菌
12、体或孢子进行计数。,1在下列图中，表示种群在无环境阻力状况下增长的是,B,2、种群的指数增长（J型）是有条件的，条件之一是 A在该环境中只有一个种群 B该种群对环境的适应比其他种群优越得多 C环境资源是无限的 D环境资源是有限的,C,3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,ACD段（增长速度慢）BDE段（速度加快） CEF段（变化速率加快）DFG段（速度逐渐变慢）,D,2、下图示为某种群在不同生态环境中的增长曲线,请仔细分析图中曲线后回答下列问题:(1)处在一个理想的环境中，没有资源和空间的限制，种群内个体增长曲线是_。 (2)种
13、群置于有限制的自然环境中，种群内的增长曲线是_。(3)影响种群密度的主要因素是种群的_和_。(4)当我们迁入刚建的新村美居，可恶的老鼠也一同悄悄“潜来”，它们咬坏衣物、偷吃粮食、毁坏家具、传播疾病对其进行种群密度的调查中，请从a、b曲线的理论上存在的条件，推测有效灭鼠的措施_，降低环境_量，使鼠群的_曲线变化，转变成_。,答案： (1) a (2) b (3）出生率 死亡率 迁入 迁出 (4）在进行灭鼠时，要清除垃圾，严密储存食物 容纳 a（或J型） b（或S型）,3、下图根据实验室中人工饲养腹果蝇的数据统计绘制而成的曲线图。人工饲养是在一定大小的培养瓶中，喂以一定量的酵母菌的条件下进行的。请
14、回答下列问题：,(1)在实验室条件下用草履虫、酵母菌所作的实验与上述结果相似，表明种群在一定空间、一定资源条件下的增长类型，一般都是_。(2)曲线的纵坐标_(“能”或“不能”)反映种群密度的大小。在一定环境中种群增长曲线的渐近线，生态学上称为环境容纳量，其含义是_。一个种群的环境容纳量_(“能够”或“不能够”）随着环境的变化而改变。(3)试根据容纳量的概念对珍稀动物的保护、草原的合理放牧分别提出你的建议。,答案： (1) “S”型增长 (2）能 能在这一环境中所能承载的这一种群的最大数量（密度），即这一环境所能养活的种群的最大数量 。 (3）对珍稀动物的保护最根本的措施是保护它的生存环境，使该种动物的环境容纳量有所提高，这个种群的数量自然会增长。草原的放牧量应该控制在接近环境容纳量为宜，如果过多放牧会影响牛羊的生长以及草原的恢复。如果破坏了环境，还会造成环境容纳量的降低。,