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1、高中生物 种群数量的变化课件 新人教版必修本讲稿第一页，共三十一页 第第2 2节种群数量的变化节种群数量的变化本讲稿第二页，共三十一页问题导学问题导学1当当一一个个种种群群迁迁入入一一个个新新的的环环境境时时，种种群群数数量量如如何何变变化化？2当当种种群群数数量量达达到到K值值时时，种种群群的的增增长长率率为为多多少少？此此时时出出生率和死亡率存在怎样的大小关系？生率和死亡率存在怎样的大小关系？提提示示：若若不不适适应应环环境境，则则可可能能会会灭灭亡亡；若若适适应应新新环环境境，在在开开始始一一段段时时间间类类似似于于“J”型型增增长长，但但最最终终呈呈“S”型型增增长。长。提提示示：当当
2、种种群群数数量量达达到到K值值时时，种种群群的的数数量量不不再再变变化化，所所以增长率为以增长率为0。此时出生率和死亡率是相等的。此时出生率和死亡率是相等的。本讲稿第三页，共三十一页3探探究究培培养养液液中中酵酵母母菌菌种种群群数数量量的的变变化化实实验验过过程程中中，其其环环境是有氧环境还是无氧环境，为什么？境是有氧环境还是无氧环境，为什么？4培培养养液液的的量量是是有有限限的的，其其中中酵酵母母菌菌种种群群数数量量的的变变化化曲曲线线，是是不是标准的不是标准的“S”型曲线？若不是，应该是怎样的？型曲线？若不是，应该是怎样的？提提示示：有有氧氧环环境境。酵酵母母菌菌在在有有氧氧的的环环境境中
3、中才才能能大大量量繁繁殖殖；而而在无氧的环境中数量变化不明显。在无氧的环境中数量变化不明显。提提示示：不不是是。因因为为培培养养液液中中的的营营养养物物质质等等是是有有限限的的，是是不不能能循循环环的的。当当消消耗耗殆殆尽尽时时种种群群数数量量变变为为零零。曲曲线线如如下下图图所所示：示：本讲稿第四页，共三十一页要要 点点探探 究究探究一种群数量增长的两种曲线的分析探究一种群数量增长的两种曲线的分析 课标点击课标点击 知识导学知识导学 典例精析典例精析 栏目链接1比较比较“J”型曲线和型曲线和“S”型曲线。型曲线。本讲稿第五页，共三十一页2.讨论模型构建的应用。讨论模型构建的应用。(1)K值的
4、应用。值的应用。对对野野生生生生物物资资源源的的保保护护措措施施：保保护护野野生生生生物物生生活活的的环环境境，减减小小环环境阻力，增大境阻力，增大K值。值。对对有有害害生生物物的的防防治治措措施施：增增大大环环境境阻阻力力(如如为为防防鼠鼠害害而而封封锁锁粮粮食食、清除生活垃圾、保护鼠的天敌等清除生活垃圾、保护鼠的天敌等)，降低，降低K值。值。本讲稿第六页，共三十一页(2)K/2值的应用。值的应用。对对资资源源开开发发与与利利用用的的措措施施：种种群群数数量量达达到到环环境境容容纳纳量量的的一一半半时时种种群群增增长长速速率率最最大大，再再生生能能力力最最强强把把握握K/2值值处处黄黄金金开
5、开发发点点，维维持持被被开开发发资资源源的的种种群群数数量量在在K/2值值处处，可可实实现现“既既有有较较大大收收获获量量又又可可保保持持种种群群高高速速增增长长”，从而不影响种群再生，符合可持续发展的原则。，从而不影响种群再生，符合可持续发展的原则。对对有有害害生生物物防防治治的的措措施施：务务必必及及时时控控制制种种群群数数量量，严严防达防达K/2值处值处(若达若达K/2值处，会导致该有害生物成灾值处，会导致该有害生物成灾)。本讲稿第七页，共三十一页特别提醒：特别提醒：1.种群增长率与种群增长速率的比较种群增长率与种群增长速率的比较(1)增增长长率率是是指指单单位位数数量量的的个个体体在在
6、单单位位时时间间内内新新增增加加的的个个体体数数，其其计计算算公公式式为为：(这这一一次次总总数数上上一一次次总总数数)/上上一一次次总总数数100%增增长长率率，即即增增长长率率出出生生率率死死亡亡率。率。(2)增增长长速速率率是是指指单单位位时时间间内内增增长长的的数数量量(即即曲曲线线斜斜率率)，其计算公式为：其计算公式为：(这一次总数上一次总数这一次总数上一次总数)/时间。时间。本讲稿第八页，共三十一页假假设设某某一一种种群群的的数数量量在在某某一一单单位位时时间间t(如如一一年年内内)，由由初初数数量量N0增增长长到到末末数数量量Nt，则则这这一一单单位位时时间间内内种种群群的的增增
7、长长率率和增长速率的分别为：和增长速率的分别为：增增 长长 率率(末末 数数 初初 数数)/初初 数数100%(NtN0)/N0100%(无单位无单位)；增增长长速速率率(末末数数初初数数)/单单位位时时间间(NtN0)/t(有有单单位位，如个如个/年年)。本讲稿第九页，共三十一页甲甲为为“J”型型曲曲线线增增长长率率，乙乙为为“S”型型曲曲线线增增长长率。率。2对对“”的理解的理解NtN0t，代代表表种种群群数数量量增增长长倍倍数数，不不是是增增长长率率。1时时，种种群群密密度度增增大大；1时时，种种群群密密度度保持稳定；保持稳定；1时时，种群密度减小。种群密度减小。本讲稿第十页，共三十一页
8、例例1(多多选选)温温州州某某地地乌乌鸦鸦连连续续10年年的的种种群群数数量量增增长长情情况况如如图图所所示示，后后一一年年的的种种群群数数量量是是前前一一年年的的倍倍，下列分析正确的是下列分析正确的是()A第第6年以前乌鸦种群数年以前乌鸦种群数 量呈量呈“S”型曲线增长型曲线增长B第第5年的乌鸦种群数量多于第年的乌鸦种群数量多于第7年的种群数量年的种群数量C第第3年的乌鸦种群增长速率最大年的乌鸦种群增长速率最大D第第3年的乌鸦种群数量最大年的乌鸦种群数量最大本讲稿第十一页，共三十一页解解析析：由由于于代代表表当当年年种种群群数数量量是是前前一一年年种种群群数数量量的的倍倍数数，所所以以在在第
9、第3年年之之前前种种群群数数量量呈呈增增长长状状态态，第第3年年的的1，此此时时乌乌鸦鸦的的增增长长率率为为0，第第39年年间间1，所所以以其其种种群群数数量量不不断断降降低低，到到第第9年年以以后后恢恢复复为为1，种种群群数数量量不不再再降降低低，所所以以第第3年年时时种种群群数数量量最最大大。第第5年年的的种种群群数数量量多多于于第第7年年的的种种群群数数量量。最最大大时时种种群群增增长长速速率率最最大大，所所以以开开始始时时种种群群增增长长速速率率最最大大。结结合合选选项项可可知知B、D项正确。项正确。答案：答案：BD本讲稿第十二页，共三十一页 跟踪训练跟踪训练1下下图图是是调调查查小小
10、组组的的同同学学从从当当地地主主管管部部门门获获得得的的某某物物种种群数量的变化图种种群数量的变化图，据此不能得出的结论是据此不能得出的结论是()A第第15年间种群呈年间种群呈“J”型增长型增长B第第2030年间种群增长率为年间种群增长率为0C到到20年时种群的数量最大年时种群的数量最大D第第1520年间种群数量不断减少年间种群数量不断减少本讲稿第十三页，共三十一页解解析析：由由图图可可知知：种种群群数数量量在在第第15年年间间呈呈“J”型型增增长长；种种群群数数量量在在第第1020年年间间不不断断减减少少，至至第第20年年时时，种种群群数数量量才才维维持持稳稳定定，故故种种群群数数量量在在第
11、第10年年时时达达到到最最大大。在第在第2030年间种群的增长率为年间种群的增长率为0。答案：答案：C本讲稿第十四页，共三十一页要要 点点探探 究究探究二图形解读探究二图形解读 课标点击课标点击 知识导学知识导学 典例精析典例精析 栏目链接1种群增长的两种曲线比较。种群增长的两种曲线比较。阴阴影影部部分分代代表表环环境境阻阻力力，也也可可表表示示达达尔尔文文自自然然选选择择学学说中被淘汰的个体数。说中被淘汰的个体数。本讲稿第十五页，共三十一页2K值变动的示意图。值变动的示意图。(1)同同一一种种生生物物的的K值值不不是是固固定定不不变变的的，会会受受到到环环境境的的影影响响。在在环环境境不不遭
12、遭受受破破坏坏的的情情况况下下，K值值会会在在平平均均值值附附近近上上下下波波动动；当当种种群群偏偏离离平平均均值值的的时时候候，会会通通过过负负反反馈馈调调节节机机制使种群密度回到一定范围内。制使种群密度回到一定范围内。本讲稿第十六页，共三十一页(2)环环境境遭遭受受破破坏坏，K值值会会下下降降；当当生生物物生生存存的的环环境境改改善，善，K值会上升。值会上升。3K值的不同表示方法。值的不同表示方法。图图中中A、B、C、D时时间间所所对对应应的的种种群群数数量量为为K值值，A、C、D时间所对应的种群数量为时间所对应的种群数量为K/2值。值。本讲稿第十七页，共三十一页例例2(2015阳阳江江期
13、期末末)如如图图表表示示某某物物种种迁迁入入新新环环境境后后，种种群群数数量量增增长长速速率率(平平均均值值)随随时时间间(单单位位：年年)的的变变化化关关系系。经经调调查查在在第第5年年时时的的种种群群数数量量为为200只只。下下列列有有关关叙叙述述正确的是正确的是()A由图可知，该物种迁入新环境后，由图可知，该物种迁入新环境后，其种群数量一直呈其种群数量一直呈“J”型增长型增长B第第9年，种群已经达到年，种群已经达到K值值C第第5年到第年到第9年这段时间内，该种群的增长速率逐渐降低年这段时间内，该种群的增长速率逐渐降低D若为田鼠，则将其数量控制在若为田鼠，则将其数量控制在200只左右可有效
14、防治鼠患只左右可有效防治鼠患本讲稿第十八页，共三十一页解解析析：“J”型型增增长长时时，其其增增长长速速率率不不会会下下降降，A错错误误。从从第第5年年到到第第9年年间间，种种群群数数量量还还未未达达到到K值值，因因为为当当达达到到K值值时时种种群群的的增增长长速速率率应应为为0，B错错误误。从从第第5年年到到第第9年年间间，种种群群增增长长速速率率逐逐渐渐降降低低，C正正确确。在在种种群群数数量量达达到到200只只时时，种群增长速率最大种群增长速率最大，很难进行田鼠的防治很难进行田鼠的防治，D错误。错误。答案：答案：C本讲稿第十九页，共三十一页 跟踪训练跟踪训练2下下图图中中可可表表示示种种
15、群群在在无无环环境境阻阻力力情情况况下下增增长长的的曲曲线线是是()本讲稿第二十页，共三十一页解解析析：种种群群在在无无环环境境阻阻力力情情况况下下的的增增长长是是指指在在食食物物和和空空间间条条件件充充裕裕、气气候候适适宜宜、没没有有天天敌敌等等的的情情况况下下的的增增长长。在在这这样样的的条条件件下下，种种群群数数量量会会呈呈“J”型型曲曲线线增长。增长。答案：答案：B本讲稿第二十一页，共三十一页实实验验专专项项探探究究“培培养养液液中中酵酵母母菌菌种种群群数数量量的的变变化化”实验目的实验目的探究探究“培养液中酵母菌种群数量的变化培养液中酵母菌种群数量的变化”。实实验验原原理理酵酵母母菌
16、菌可可以以用用液液体体培培养养基基来来培培养养。培培养养基基中中酵酵母母菌菌种种群群的的增增长长情情况况与与培培养养液液中中的的成成分分、空空间间、pH、温温度度等等因因素素有有关关。我我们们可可以以根根据据培培养养液液中中的的酵酵母母菌菌数数量量和和时时间间为为坐坐标标轴轴做做曲曲线线，从从而而掌掌握握酵酵母母菌菌的的种种群数量变化情况。群数量变化情况。本讲稿第二十二页，共三十一页 实验流程实验流程1提出问题：培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的？提出问题：培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的？2作作出出假假设设：在在有有限限的的环环境境条条件件下下，酵酵母母菌菌种种群群的的数数
17、量量随随时时间间呈呈“S”型增长变化。型增长变化。3实验步骤。实验步骤。本讲稿第二十三页，共三十一页4操作中的要求：操作中的要求：(1)取取相相同同试试管管若若干干支支，分分别别加加入入5 mL肉肉汤汤培培养养液液(或或马马铃薯培养液铃薯培养液)，塞上棉塞。，塞上棉塞。(2)用用高高压压锅锅进进行行高高压压蒸蒸汽汽灭灭菌菌后后，冷冷却却至至室室温温，分分别标记为甲、乙、丙等。别标记为甲、乙、丙等。(3)将将酵酵母母菌菌母母液液分分别别加加入入试试管管各各5 mL，摇摇匀匀后后用用血血细细胞计数板计数起始酵母菌个数胞计数板计数起始酵母菌个数(N0)，做好记录。，做好记录。(4)将各试管送进恒温箱
18、，在适宜的温度下培养将各试管送进恒温箱，在适宜的温度下培养7 d。本讲稿第二十四页，共三十一页(5)每每天天同同一一时时间间各各组组取取出出本本组组的的试试管管，用用血血细细胞胞计计数数板计数酵母菌个数，并做好记录，连续观察板计数酵母菌个数，并做好记录，连续观察7 d。本讲稿第二十五页，共三十一页5.计数及计算方法。计数及计算方法。(1)仪器：血细胞计数板仪器：血细胞计数板(如图如图)。本讲稿第二十六页，共三十一页如如图图：一一个个大大方方格格的的容容积积为为0.1 mm3，每每个个大大方方格格又又分分为为16个中方格，共有个中方格，共有2516个小方格个小方格(如图如图b)。(2)用用计计数
19、数公公式式计计算算1 mL菌菌液液中中的的总总菌菌数数，设设4个个中中方方格格中中的的总总菌菌数数为为A，稀稀释释倍倍数数为为B，由由于于1 mL1 000 mm3，所所以以1 mL菌菌液液的的总总菌菌数数A/41610 000B40 000AB。特别提醒：特别提醒：(1)计计数数时时要要注注意意盖盖玻玻片片和和培培养养液液的的放放置置先先后后顺顺序序，盖盖玻玻片在前培养液在后片在前培养液在后，而不是培养液在前。而不是培养液在前。本讲稿第二十七页，共三十一页(2)用用显显微微镜镜计计数数时时，对对于于压压在在小小方方格格界界线线上上的的酵酵母母菌菌，应应只计数相邻两边及其夹角的；只计数相邻两边
20、及其夹角的；(3)吸吸取取培培养养液液计计数数前前要要将将试试管管轻轻轻轻振振荡荡几几次次，目目的的是是使使培培养养液中的酵母菌均匀分布液中的酵母菌均匀分布，减少误差；，减少误差；(4)每每天天取取样样计计数数的的时时间间要要固固定定，结结果果的的记记录录要要用用记记录录表；表；(5)本本实实验验中中是是有有对对照照组组的的，除除了了设设置置养养料料或或温温度度等等条条件件不同形成对照外不同形成对照外，接种的酵母菌要相同。接种的酵母菌要相同。本讲稿第二十八页，共三十一页例例(2015肇肇庆庆期期末末)在在一一定定量量的的酵酵母母菌菌培培养养液液中中放放入入活活酵酵母母菌菌若若干干，抽抽样样镜镜
21、检检，如如图图甲甲所所示示(图图中中小小点点代代表表酵酵母母菌菌)。将将容容器器放放在在适适宜宜温温度度下下恒恒温温培培养养5 h后后，稀稀释释100倍倍，再再抽抽样样镜镜检检，如如图图乙乙所所示示。根根据据实实验验结结果判断，以下叙述正确的是果判断，以下叙述正确的是()本讲稿第二十九页，共三十一页A培养培养5 h后，酵母菌种群密度增加后，酵母菌种群密度增加200倍左右倍左右B探究酵母菌的种群数量变化可以用标志重捕法探究酵母菌的种群数量变化可以用标志重捕法C用血球计数板计数酵母菌数量时只统计方格内菌体用血球计数板计数酵母菌数量时只统计方格内菌体D培养培养5 h后，酵母菌种群数量已经达到后，酵母
22、菌种群数量已经达到K值值解解析析：用用血血球球计计数数板板计计数数时时，除除统统计计方方格格内内菌菌体体外外还还要要统统计计相相邻邻两两边边及及其其顶顶角角上上的的菌菌体体，5 h前前每每个个小小格格内内约约有有5个个菌菌体体，而而5 h后后每每个个小小格格内内约约有有10个个菌菌体体，但但这这是是稀稀释释100倍倍后后的的值值，所所以以5 h内内种种群群密密度度增增加加200倍倍，此时酵母菌种群数量是否达到此时酵母菌种群数量是否达到K值无法判断。值无法判断。答案：答案：A本讲稿第三十页，共三十一页 跟踪训练跟踪训练取取少少量量酵酵母母菌菌液液放放入入血血球球计计数数板板直直接接计计数数，测测得得的的数数目是目是()A活细胞数活细胞数 B死细胞数死细胞数C菌落数菌落数 D细胞总数细胞总数解解析析：计计数数时时无无法法区区分分出出是是活活细细胞胞还还是是死死细细胞胞，故故测测得的是细胞总数。得的是细胞总数。答案：答案：D本讲稿第三十一页，共三十一页