42種群數(shù)量的變化hyh

1、1,第三節(jié) 種群數(shù)量的變化,問題探討,在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某1個細菌每20分鐘分裂繁殖一代。討論,n代細菌數(shù)量的計算公式？ 72小時后，由一個細菌分裂產(chǎn)生的細菌數(shù)量是多少？ 在一個培養(yǎng)基中，細菌的數(shù)量會一直按照這個公式增長嗎？如何驗證你的觀點,Nnn,Nn72*3,不會。48個小時后得到約是4000個地球重,2,2 4 8 16 32 64 128 256 512,Nnn,3,2 4 8 16 32 64 128 256 512,Nnn,表格的優(yōu)點：精確讀出數(shù)量關(guān)系，但是信息量不夠大,曲線優(yōu)點直觀反映變化的趨勢,4,細菌數(shù)量變化的最簡化的數(shù)學(xué)模型,Nnn,因為該數(shù)學(xué)模型僅僅考慮了

2、細菌的繁殖能力（二分裂）這個自變量，而且初始量僅僅是一個細菌,數(shù)學(xué)方程式,曲線圖,數(shù)學(xué)模型,5,J ”型增長的數(shù)學(xué)模型,N0為起始數(shù)量， t為時間，Nt表示t年后該種群的數(shù)量。,1、種群 “ J ”型增長的數(shù)學(xué)模型公式,Nt=N0 t,1種群是什么型？ 1種群是什么型？ 1種群是什么型,種群的數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長，第二年是第一年的倍,6,Nnn,Nt=N0 t,比較下面的數(shù)學(xué)函數(shù)模型,初始量？ 親代是否留存？ 增長的方式？繁殖代數(shù)或是增長率 共同點,7,見課本62頁 例如，1983年，我國平均每10萬人中出生1863個孩子，我國人口這一年的出生率就是1.863%， 假如， 1983年，我國

3、平均每10萬人中死亡863，我國人口這一年的死亡率就是0.863,Nt=N0 t,在該表達式中是多少？ 增長率又是多少,8,J ”型增長的數(shù)學(xué)模型：理想模型,1、產(chǎn)生條件,理想狀態(tài)食物充足，空間不限，氣候適宜，沒有敵害等,N0為起始數(shù)量， t為時間，Nt表示t年后該種群的數(shù)量，為年均增長率。,2、種群 “ J ”型增長的數(shù)學(xué)模型公式,Nt=N0 t,種群的數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長，第二年是第一年的倍， 反映生物本身的繁殖能力,9,20世紀(jì)30年代，人們將環(huán)頸雉引入美國華盛頓州的一個海島。19371942年間數(shù)量增長,10,實例1：澳大利亞本來并沒有兔子。 1859年，24只歐洲野兔從英國被帶到

4、了澳大利亞。這些野兔發(fā)現(xiàn)自己來到了天堂。因為這里有茂盛的牧草，卻沒有鷹等天敵。這里的土壤疏松，打洞做窩非常方便。于是，兔子開始了幾乎不受任何限制的大量繁殖。不到100年，兔子的數(shù)量達到6 億只以上，遍布整個大陸,二、種群增長的“J”型曲線,11,如果以時間為橫坐標(biāo)，種群數(shù)量為縱坐標(biāo)畫出曲線來表示，曲線大致呈“”型,種群增長的“J”型曲線,12,存在環(huán)境阻力,自然條件（現(xiàn)實狀態(tài)）食物等資源和空間總是有限的，種內(nèi)競爭不斷加劇，捕食者數(shù)量不斷增加。導(dǎo)致該種群的出生率降低，死亡率增高,當(dāng)出生率與出生率相等時，種群的增長就會停止，有時會穩(wěn)定在一定的水平,J”型增長能一直持續(xù)下去嗎,有實例證明嗎,13,單

5、細胞生物草履蟲,14,大草履蟲種群的增長曲線,P67,15,S”型曲線：種群經(jīng)過一定時間的增長后，數(shù)量 曲線,該實驗中在第 天時增長數(shù)量（增長率？）最快,環(huán)境容納量（又稱 ）：在環(huán)境條件 的情況下，一定空間中所能維持的種群的最大的數(shù)量稱為環(huán)境容納量,趨于穩(wěn)定,2、3,K值,不受到破壞,k/2,16,2）種群的“S”型增長到K值后不再繼續(xù)增加的原因： 內(nèi)因是： 外因是,種群的出生率和死亡率、遷入和遷出率相等,自然界的資源和空間是有限的,17,0,100,200,300,400,1,2,3,4,5,6,7,時間/天,酵母數(shù),環(huán)境阻力,食物不足 空間有限 種內(nèi)斗爭 天敵捕食 氣候不適 寄生蟲 傳染病

6、等,K值:環(huán)境容納量,18,N0:該種群的起始 數(shù)量 :種群數(shù)量是一 年前的倍數(shù)， 恒定,K值：環(huán)境容納量,k/2處：種群增長 速度最快,種群增長的“J”型曲線,種群增長的“S”型曲線,19,種群增長的“J”型曲線,種群增長的“S”型曲線,在食物（養(yǎng)料）和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等理想條件下，種群的數(shù)量往往會連續(xù)快速增長,在食物（養(yǎng)料）和空間等有限的條件下，種群數(shù)量呈現(xiàn)S型增長趨勢,20,思考討論,1、對大熊貓為什么要建立保護區(qū),2、對家鼠等有害動物的控制，應(yīng)采取什 么措施？從環(huán)境容納量的角度看，能 得到什么啟發(fā),21,建立自然保護區(qū)，給大熊貓更寬廣的 生活空間，保護環(huán)境，改善她們的棲

7、 息環(huán)境，幫助減少其環(huán)境阻力從而提高環(huán)境容納量，是保護大熊貓的 根本措施,22,老鼠,機械捕殺,施用激素,藥物捕殺,施用避孕藥,養(yǎng)殖或釋放天敵,將食物儲存在安全處,降低 繁殖率,減少數(shù)量,增大環(huán)境阻力 降低環(huán)境容納量,打掃衛(wèi)生,硬化地面,23,大多數(shù)種群的數(shù)量總是在波動之中的，在不利條件之下，還會急劇下降，甚至滅亡,四、種群數(shù)量的波動和下降,東亞飛蝗種群數(shù)量的波動,24,種群的數(shù)量是由出生率和死亡率、遷入率和遷出率決定的，因此，凡是影響上述種群特征的因素，都會引起種群數(shù)量的變化,環(huán)境因素,種群的出生率、死亡率、遷出和遷入,種群數(shù)量的變化,影響種群數(shù)量變化的因素,25,1）有利于野生生物資源的合

8、理利用及保護,2）為人工養(yǎng)殖及種植業(yè)中合理控制種群數(shù)量、適時捕撈、采伐等提供理論指導(dǎo),3）通過研究種群數(shù)量變動規(guī)律，為害蟲的預(yù)測及防治提供科學(xué)依據(jù),五研究種群數(shù)量變化有何意義,4）有利于對瀕危動物種群的拯救和恢復(fù),26,基礎(chǔ)題：1. 在食物充足、空間廣闊、氣候適宜、沒有天敵等優(yōu)越條件下，種群可能會呈“J”型增長。 例如，澳大利亞昆蟲學(xué)家曾對果園中薊馬種群進行過長達14年的研究，發(fā)現(xiàn)在環(huán)境條件較好的年份，種群數(shù)量增長迅速，表現(xiàn)出季節(jié)性的“J”型增長。在有限的環(huán)境中，如果種群的初始密度很低，種群數(shù)量可能會出現(xiàn)迅速增長。隨著種群密度的增加，種內(nèi)競爭就會加劇，因此，種群數(shù)量增加到一定程度就會停止增長，

9、這就是“S”型增長。 例如，柵列藻、小球藻等低等植物的種群增長，常常具有“S”型增長的特點,27,2.提示： （1）以年份為橫坐標(biāo)，種群數(shù)量為縱坐標(biāo)，根據(jù)表中數(shù)字畫曲線。 （2）食物充足，沒有天敵，氣候適宜等。 （3）作為食物的植物被大量吃掉，導(dǎo)致食物匱乏；自然災(zāi)害等,28,種群數(shù)量達到K值時， 種群,增長停止,種群數(shù)量在 K/2值時， 種群,增長最快,種群數(shù)量 小于K/2值時 種群,增長逐漸加快,種群數(shù)量 大于K/2值時 種群,增長逐漸減慢,問題探討,29,探究,培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化,酵母菌出芽生殖,30,酵母菌的新陳代謝類型:兼性厭氧型,無氧呼吸,有氧呼吸,31,實驗步驟： （1）

10、取培養(yǎng)液10毫升加入到試管中，先通過顯微鏡觀察，估算出10毫升培養(yǎng)液中酵母菌的初始數(shù)量（N。）。 注意，從試管中吸取培養(yǎng)液進行計數(shù)之前，先將試管振蕩幾次，這樣求得的培養(yǎng)液中的酵母菌數(shù)量誤差 。 （2）每天定時觀察記錄數(shù)值，對于觀察時壓在小方格界限上的酵母菌應(yīng)取 記數(shù)。 （3）以 為橫坐標(biāo)，酵母菌的數(shù)量為縱坐標(biāo)，繪制 結(jié)果分析：酵母菌在培養(yǎng)液中開始呈 增長，經(jīng)過一定時間的增長后，數(shù)量趨于穩(wěn)定，呈 增長,最小,平均值,時間,種群增長曲線,J”型,S”型,32,關(guān)注本實驗中的幾個關(guān)鍵點： 酵母菌的計數(shù) 利用血球計數(shù)板在顯微鏡下直接計數(shù)，是一種常用的微生物計數(shù)法，也叫做顯微鏡直接計數(shù)法。 優(yōu)點：直觀、

11、快速。 適用于稀釋的菌懸液（或孢子懸液），即液體培養(yǎng)基中菌體的計數(shù)。 此法計得的是活菌體和死菌體的總和，又稱為總菌計數(shù)法,33,酵母菌的計數(shù) （1）計數(shù)工具血球計數(shù)板,實物圖,正面圖,側(cè)面圖,計數(shù)室,滴液處,血球計數(shù)板是一種專門用于計算較大單細胞微生物的一種儀器。 計數(shù)時，常采用樣方法,34,1 怎樣進行酵母菌的計數(shù)？ 2 從試管中吸出培養(yǎng)液進行計數(shù)之前，建議你將試管輕輕振蕩幾次。這是為什么？ 3 本探究需要設(shè)置對照嗎？如果需要請討論對照組應(yīng)怎樣設(shè)計和操作；如果不需要，請說明理由。 4 需要做重復(fù)實驗嗎？ 5 怎樣記錄結(jié)果？記錄表怎樣設(shè)計？ 6 如果一個小方格內(nèi)酵母菌過多，難以計數(shù)，應(yīng)采取怎樣

12、的措施？ 7 對于壓在小方格界線上的酵母菌，應(yīng)當(dāng)怎樣計數(shù),35,血球計數(shù)板,1 怎樣進行酵母菌的計數(shù),顯微計數(shù)法,36,37,38,推導(dǎo)計算 A、根據(jù)計數(shù)室的邊長、計數(shù)室培養(yǎng)液的厚度算得一個計數(shù)室的容積為1mm1mm0.1mm =0.1mm3。 B、根據(jù)一個計數(shù)室共有400個小方格，算出一個小方格的容積為0.1mm3400=2.510-4 mm3（1/4000mm3）。 C、根據(jù)1ml=1cm3=1000mm3 計出1ml培養(yǎng)液的體積相當(dāng)于1000mm32.510-4mm3=4106個小方格。 D、10ml酵母菌樣液稀釋M倍后相當(dāng)于：10M4106=4M107個小方格。 因此，若小方格平均有1

13、個酵母菌，則可推測10ml樣液中酵母菌的數(shù)量為4M107個。 若每個小方格中平均有N個酵母菌，則可推測出10ml樣液中酵母菌的數(shù)量為=4NM107個,39,2 從試管中吸出培養(yǎng)液進行計數(shù)之前，建議你將試管輕輕振蕩幾次。這是為什么,因為酵母菌是兼性厭氧型。在自然放置下，它們會更加集中分布在培養(yǎng)液的上層，振蕩使培養(yǎng)液中的酵母菌均勻分布，以保證計數(shù)的準(zhǔn)確性，減少誤差,40,3 本探究需要設(shè)置對照嗎？如果需要請討論對照組應(yīng)怎樣設(shè)計和操作；如果不需要，請說明理由,設(shè)置對照的目的：一是遵循單一變量原則,構(gòu)成對照的兩組試驗只有一個自變量，那么兩組試驗結(jié)果的差別可以歸結(jié)為自變量引起的，對照起到抵消和平行無關(guān)變量的干擾的作用。二是在一些定量試驗中，對照組起到參照系（物）的作用,不需要，本實驗旨在探究培養(yǎng)液中酵母菌在一定條件下的種群數(shù)量變化，只要分組實驗，獲得平均數(shù)值即可,41,4 需要做重復(fù)實驗嗎,不用重復(fù)，只要分組實驗獲得平均值即可,5 怎樣記錄結(jié)果？記錄表怎樣設(shè)計,42,對于壓在小方格界線上的酵母菌應(yīng)取左線和上線的計數(shù),7