高二生物種群的增長(zhǎng)方式

1、 第二節(jié)第二節(jié) 種群的增長(zhǎng)方式種群的增長(zhǎng)方式一、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群的動(dòng)態(tài)變化一、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群的動(dòng)態(tài)變化（一）目的要求：（一）目的要求：1.1.探究探究酵母菌種群數(shù)量隨時(shí)間發(fā)生的變化酵母菌種群數(shù)量隨時(shí)間發(fā)生的變化，從而了解在封閉，從而了解在封閉環(huán)境中酵母菌環(huán)境中酵母菌種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律。2.2.學(xué)習(xí)用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板進(jìn)行酵母菌計(jì)數(shù)的操作方法，學(xué)習(xí)比學(xué)習(xí)用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板進(jìn)行酵母菌計(jì)數(shù)的操作方法，學(xué)習(xí)比濁計(jì)（或比色計(jì)）的使用方法，找出濁計(jì)（或比色計(jì)）的使用方法，找出酵母菌細(xì)胞數(shù)量變化與酵母菌細(xì)胞數(shù)量變化與其渾濁度之間的關(guān)系。其渾濁度之間的關(guān)系。3.3.初步學(xué)會(huì)試依據(jù)

2、測(cè)量數(shù)據(jù)初步學(xué)會(huì)試依據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)建立數(shù)學(xué)模型建立數(shù)學(xué)模型。（二）材料用具：（見課本（二）材料用具：（見課本72頁）頁）（三）方法步驟：（三）方法步驟：仔細(xì)閱讀課本仔細(xì)閱讀課本72727474頁實(shí)驗(yàn)過程頁實(shí)驗(yàn)過程步驟2：每組做兩個(gè)樣品：分別標(biāo)記樣品1、樣品2。樣品樣品1AB10ml無菌無菌葡萄糖溶液葡萄糖溶液0.1ml0.1ml酵母菌貯酵母菌貯用培養(yǎng)液用培養(yǎng)液樣品樣品2AB10ml無菌無菌葡萄糖溶液葡萄糖溶液0.1ml0.1ml酵母菌貯酵母菌貯用培養(yǎng)液用培養(yǎng)液步驟步驟3.對(duì)試管對(duì)試管A進(jìn)行細(xì)胞計(jì)數(shù)進(jìn)行細(xì)胞計(jì)數(shù)A倒轉(zhuǎn)數(shù)次使酵母細(xì)胞分布均勻；倒轉(zhuǎn)數(shù)次使酵母細(xì)胞分布均勻；用滴管從試管用滴管從試管A中取中

3、取1滴培養(yǎng)液到血細(xì)胞計(jì)數(shù)板滴培養(yǎng)液到血細(xì)胞計(jì)數(shù)板的方格區(qū)蓋上蓋玻片；的方格區(qū)蓋上蓋玻片；在顯微鏡高倍鏡下鏡檢計(jì)數(shù)。在顯微鏡高倍鏡下鏡檢計(jì)數(shù)。 細(xì)胞計(jì)數(shù)板中央有兩個(gè)計(jì)數(shù)室。每個(gè)計(jì)細(xì)胞計(jì)數(shù)板中央有兩個(gè)計(jì)數(shù)室。每個(gè)計(jì)數(shù)室劃分出數(shù)室劃分出9個(gè)大方格。每個(gè)大方格的面積為個(gè)大方格。每個(gè)大方格的面積為1平方毫米，加蓋玻片后的深度為平方毫米，加蓋玻片后的深度為0.1毫米。毫米。因此，每個(gè)大方格的容積為因此，每個(gè)大方格的容積為0.1立方毫米。立方毫米。中央的一個(gè)大方格以雙線等分為中央的一個(gè)大方格以雙線等分為16個(gè)中方格。個(gè)中方格。每個(gè)中方格又等分為每個(gè)中方格又等分為25個(gè)小方格，取中央大個(gè)小方格，取中央大方格左

4、上、右上、右下、左下方格左上、右上、右下、左下4個(gè)中方格，共個(gè)中方格，共有有100個(gè)小方格（圖示）。個(gè)小方格（圖示）。鏡檢計(jì)數(shù)方法：鏡檢計(jì)數(shù)方法：方格內(nèi)細(xì)胞計(jì)數(shù)順序?yàn)椋鹤笊戏礁駜?nèi)細(xì)胞計(jì)數(shù)順序?yàn)椋鹤笊嫌疑嫌疑嫌蚁掠蚁伦笙?；左下；壓在方格線上的細(xì)胞只計(jì)左線和上線上的細(xì)胞數(shù)；壓在方格線上的細(xì)胞只計(jì)左線和上線上的細(xì)胞數(shù)；酵母細(xì)胞若有粘連要數(shù)出團(tuán)塊中的每一個(gè)細(xì)胞；酵母細(xì)胞若有粘連要數(shù)出團(tuán)塊中的每一個(gè)細(xì)胞；出芽酵母菌的芽體體積若超過細(xì)胞體積的出芽酵母菌的芽體體積若超過細(xì)胞體積的1/21/2，則算，則算獨(dú)立個(gè)體；獨(dú)立個(gè)體；計(jì)數(shù)總數(shù)不少于計(jì)數(shù)總數(shù)不少于300300個(gè)。個(gè)。稀釋方法：如記數(shù)時(shí)發(fā)現(xiàn)細(xì)胞數(shù)較多，不易

5、分辨，吸取的稀釋方法：如記數(shù)時(shí)發(fā)現(xiàn)細(xì)胞數(shù)較多，不易分辨，吸取的樣液應(yīng)當(dāng)稀釋。方法是：將樣液應(yīng)當(dāng)稀釋。方法是：將9 mL無菌水移入無菌水移入1支滅菌過的支滅菌過的試管里，然后立即將試管里，然后立即將1mL培養(yǎng)液移入試管里并充分混勻，培養(yǎng)液移入試管里并充分混勻，使原培養(yǎng)液被稀釋使原培養(yǎng)液被稀釋10倍。再依照步驟倍。再依照步驟2方法進(jìn)行取樣。方法進(jìn)行取樣。 算出試管內(nèi)細(xì)胞總數(shù)：算出試管內(nèi)細(xì)胞總數(shù)： 每一個(gè)大方格的邊長(zhǎng)為每一個(gè)大方格的邊長(zhǎng)為1mm，面積為，面積為1mm2， 每個(gè)中方格的邊長(zhǎng)為每個(gè)中方格的邊長(zhǎng)為0.25mm，面積為，面積為0.0625mm2， 每一個(gè)小格的邊長(zhǎng)為每一個(gè)小格的邊長(zhǎng)為0.05

6、mm，面積為，面積為0.0025mm2， 蓋上蓋玻片后，載玻片和蓋玻片之間的高度為蓋上蓋玻片后，載玻片和蓋玻片之間的高度為0.1mm， 大格的容積為大格的容積為0.1mm3；已知已知1mL1cm31000mm3； 每一個(gè)小格的容積為每一個(gè)小格的容積為0.00025mm3，每大格有，每大格有400小格小格 所以每個(gè)大格容積為：所以每個(gè)大格容積為： 0.00025mm3 4000.1mm3。推導(dǎo)酵母菌細(xì)胞總數(shù)計(jì)算公式：推導(dǎo)酵母菌細(xì)胞總數(shù)計(jì)算公式：1mL酵母菌細(xì)胞個(gè)數(shù)（所數(shù)酵母菌細(xì)胞個(gè)數(shù)（所數(shù)100個(gè)小格中的細(xì)胞總數(shù)個(gè)小格中的細(xì)胞總數(shù)100）400104。若呈稀釋過，還要乘上稀釋的倍數(shù)。若呈稀釋過，

7、還要乘上稀釋的倍數(shù)。試管內(nèi)酵母菌細(xì)胞總數(shù)試管內(nèi)酵母菌細(xì)胞總數(shù)1mL酵母菌細(xì)胞個(gè)數(shù)酵母菌細(xì)胞個(gè)數(shù)10步驟步驟6.用用比濁計(jì)比濁計(jì)測(cè)定各試管的測(cè)定各試管的渾濁度渾濁度： 比濁計(jì)是一種化學(xué)分析儀比濁計(jì)是一種化學(xué)分析儀器。用比濁分析測(cè)量或比較透器。用比濁分析測(cè)量或比較透過懸浮體的光的強(qiáng)度所用的儀過懸浮體的光的強(qiáng)度所用的儀器，又稱為器，又稱為“濁度計(jì)。濁度計(jì)。 臺(tái)式濁度儀臺(tái)式濁度儀 最早將水樣與用硅藻土最早將水樣與用硅藻土(白陶土白陶土)配制的標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行比較。配制的標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行比較。相當(dāng)于相當(dāng)于1mg一定粒度的硅藻土一定粒度的硅藻土(白陶土白陶土)在在1000ml水中所產(chǎn)生水中所產(chǎn)生的濁度，稱為的濁度，稱

8、為1度。度。 渾濁度渾濁度用以表示水的清澈用以表示水的清澈或渾濁程度，是衡量水質(zhì)良好或渾濁程度，是衡量水質(zhì)良好程度的重要指標(biāo)之一。程度的重要指標(biāo)之一。 用比濁計(jì)測(cè)定用比濁計(jì)測(cè)定A0、B0試管內(nèi)液體的渾濁程度，將所得試管內(nèi)液體的渾濁程度，將所得數(shù)據(jù)填入記錄表。數(shù)據(jù)填入記錄表。 計(jì)數(shù)試管計(jì)數(shù)試管第第0 0天天第第1 1天天第第2 2天天第第7 7天天A0A0B0B0A1A1B1B1A2A2B2B2A7A7B7B7樣品樣品1 181050樣品樣品2 281050總數(shù)總數(shù)1.61060平均數(shù)平均數(shù)81050稀釋倍數(shù)稀釋倍數(shù)11平均數(shù)平均數(shù)稀稀釋倍數(shù)釋倍數(shù)81050渾濁計(jì)讀數(shù)渾濁計(jì)讀數(shù)5.20估算數(shù)估算

9、數(shù)1060步驟步驟7. 將兩位同學(xué)所測(cè)得數(shù)據(jù)填入記錄表，并計(jì)算兩次的平均值。將兩位同學(xué)所測(cè)得數(shù)據(jù)填入記錄表，并計(jì)算兩次的平均值。 在坐標(biāo)紙上開始繪制種群變化曲線，縱坐標(biāo)（在坐標(biāo)紙上開始繪制種群變化曲線，縱坐標(biāo)（y軸）代表細(xì)軸）代表細(xì)胞數(shù)（胞數(shù)（105109）；橫坐標(biāo)（）；橫坐標(biāo)（x軸）代表渾濁度（軸）代表渾濁度（0100）次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8時(shí)間h 024487296120144168酵母菌數(shù)0.85.25.6 4.8 2 0.80.420.08 濁度5.237.4 434343434343 請(qǐng)同學(xué)們以細(xì)胞數(shù)為縱坐標(biāo)，一個(gè)以時(shí)間為橫坐標(biāo)，一個(gè)請(qǐng)同學(xué)們以細(xì)胞數(shù)為縱坐標(biāo)，一個(gè)以時(shí)間

10、為橫坐標(biāo)，一個(gè)以濁度為橫坐標(biāo)，建立兩個(gè)直角坐標(biāo)系，并根據(jù)上表的數(shù)據(jù)繪以濁度為橫坐標(biāo)，建立兩個(gè)直角坐標(biāo)系，并根據(jù)上表的數(shù)據(jù)繪出兩條曲線。出兩條曲線。654321x時(shí)間(h)y酵母菌數(shù)（106）0 24 48 72 96 120 144 168 0 10 20 30 40 50 60 70 80X濁度濁度654321y酵母菌數(shù)（106）討論：討論： 1.本實(shí)驗(yàn)是通過顯微鏡下樣品的細(xì)胞計(jì)數(shù)，估算試管中酵本實(shí)驗(yàn)是通過顯微鏡下樣品的細(xì)胞計(jì)數(shù)，估算試管中酵母菌細(xì)胞數(shù)量。怎樣操作可以提高讀數(shù)的準(zhǔn)確性和估算數(shù)的母菌細(xì)胞數(shù)量。怎樣操作可以提高讀數(shù)的準(zhǔn)確性和估算數(shù)的準(zhǔn)確性？準(zhǔn)確性？答：本實(shí)驗(yàn)通過顯微鏡下樣品的細(xì)胞

11、計(jì)數(shù)以估算試管中答：本實(shí)驗(yàn)通過顯微鏡下樣品的細(xì)胞計(jì)數(shù)以估算試管中種群的大小，這種方法叫做種群的大小，這種方法叫做取樣法取樣法。為了提高讀數(shù)的準(zhǔn)。為了提高讀數(shù)的準(zhǔn)確性，在操作過程中要非常謹(jǐn)慎，每次計(jì)數(shù)前，要多次確性，在操作過程中要非常謹(jǐn)慎，每次計(jì)數(shù)前，要多次倒轉(zhuǎn)試管使試管內(nèi)的酵母菌分布均勻。同時(shí)可多做幾次倒轉(zhuǎn)試管使試管內(nèi)的酵母菌分布均勻。同時(shí)可多做幾次取平均值，可以減少各次計(jì)算之間的隨機(jī)誤差。取平均值，可以減少各次計(jì)算之間的隨機(jī)誤差。 2.試管試管B的作用是什么？如何解釋試管的作用是什么？如何解釋試管B中樣品的渾濁中樣品的渾濁度變化？度變化？答：試管答：試管B起對(duì)照作用起對(duì)照作用。試管。試管B中

12、渾濁變化可能與無菌葡萄中渾濁變化可能與無菌葡萄糖溶液的變化有關(guān)。糖溶液的變化有關(guān)。3.為什么整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中只選擇這為什么整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中只選擇這4天進(jìn)行細(xì)胞計(jì)數(shù)？天進(jìn)行細(xì)胞計(jì)數(shù)？ 答：除這答：除這4天外，每天都測(cè)定渾濁度，用來預(yù)測(cè)曲線的變化天外，每天都測(cè)定渾濁度，用來預(yù)測(cè)曲線的變化趨勢(shì)。在這趨勢(shì)。在這4天進(jìn)行細(xì)胞計(jì)數(shù)，然后每隔兩天進(jìn)行一次細(xì)胞天進(jìn)行細(xì)胞計(jì)數(shù)，然后每隔兩天進(jìn)行一次細(xì)胞計(jì)數(shù)，可以幫助學(xué)生搞清渾濁度與酵母菌實(shí)際數(shù)量關(guān)系，計(jì)數(shù)，可以幫助學(xué)生搞清渾濁度與酵母菌實(shí)際數(shù)量關(guān)系，及時(shí)發(fā)現(xiàn)用渾濁度預(yù)測(cè)的曲線是否有偏差，及時(shí)進(jìn)行校正。及時(shí)發(fā)現(xiàn)用渾濁度預(yù)測(cè)的曲線是否有偏差，及時(shí)進(jìn)行校正。 4.在一張新

13、的坐標(biāo)紙上畫直角坐標(biāo)，以培養(yǎng)天數(shù)為橫坐在一張新的坐標(biāo)紙上畫直角坐標(biāo)，以培養(yǎng)天數(shù)為橫坐標(biāo)，以每次測(cè)得酵母菌數(shù)為縱坐標(biāo)，依據(jù)實(shí)驗(yàn)所得的標(biāo)，以每次測(cè)得酵母菌數(shù)為縱坐標(biāo)，依據(jù)實(shí)驗(yàn)所得的A和和B的數(shù)據(jù)，用兩種不同顏色的筆分別畫出兩個(gè)樣品的曲線圖。的數(shù)據(jù)，用兩種不同顏色的筆分別畫出兩個(gè)樣品的曲線圖。試說明圖中相似之處和不同之處，分析樣品種群的增長(zhǎng)是試說明圖中相似之處和不同之處，分析樣品種群的增長(zhǎng)是否有共同的趨勢(shì)？否有共同的趨勢(shì)？答：在進(jìn)行計(jì)數(shù)操作時(shí)，沒有使用無菌技術(shù)，答：在進(jìn)行計(jì)數(shù)操作時(shí)，沒有使用無菌技術(shù)，A和和B都有都有可能逐漸被污染，因此種群增長(zhǎng)有可能有相同趨勢(shì)，但可能逐漸被污染，因此種群增長(zhǎng)有可能有

14、相同趨勢(shì)，但A的數(shù)值一定大于的數(shù)值一定大于B。5.影響酵母菌種群增長(zhǎng)的因素可能是什么？影響酵母菌種群增長(zhǎng)的因素可能是什么？答：影響酵母菌種群增長(zhǎng)的因素可能是葡萄糖有限、試管答：影響酵母菌種群增長(zhǎng)的因素可能是葡萄糖有限、試管空間有限或由于計(jì)數(shù)操作時(shí)沒有使用無菌技術(shù)，培養(yǎng)液受空間有限或由于計(jì)數(shù)操作時(shí)沒有使用無菌技術(shù)，培養(yǎng)液受到污染，酵母菌種群增長(zhǎng)受到其他微生物的制約。到污染，酵母菌種群增長(zhǎng)受到其他微生物的制約。6.如果你想研究溫度對(duì)酵母菌種群增長(zhǎng)的影響，如何設(shè)計(jì)如果你想研究溫度對(duì)酵母菌種群增長(zhǎng)的影響，如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？實(shí)驗(yàn)？答：研究溫度酵母酵母種群增長(zhǎng)的影響，可以改變溫度答：研究溫度酵母酵母種群增長(zhǎng)的

15、影響，可以改變溫度條件，重復(fù)培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化實(shí)驗(yàn)。條件，重復(fù)培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化實(shí)驗(yàn)。如，實(shí)驗(yàn)開始之前將培養(yǎng)液放在平均溫度為如，實(shí)驗(yàn)開始之前將培養(yǎng)液放在平均溫度為15左右的左右的恒溫箱里，或者把一組試管放入恒溫箱里，或者把一組試管放入30的水浴鍋中，另一的水浴鍋中，另一組試管放入組試管放入50的水浴鍋中進(jìn)行比較，每天檢測(cè)并計(jì)數(shù)的水浴鍋中進(jìn)行比較，每天檢測(cè)并計(jì)數(shù)這些試管中的酵母菌種群數(shù)量的變化情況從而說明溫度這些試管中的酵母菌種群數(shù)量的變化情況從而說明溫度對(duì)酵母菌增長(zhǎng)的影響。對(duì)酵母菌增長(zhǎng)的影響。 從前面的實(shí)驗(yàn)中，酵母菌在第一天增長(zhǎng)速度非常快。從前面的實(shí)驗(yàn)中，酵母菌在第

16、一天增長(zhǎng)速度非常快。科學(xué)家的研究證明科學(xué)家的研究證明在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某種細(xì)菌每某種細(xì)菌每20min就通過分裂繁殖一代。就通過分裂繁殖一代。（1）請(qǐng)你計(jì)算出一個(gè)細(xì)菌產(chǎn)生的后代在不同時(shí)間后的數(shù)）請(qǐng)你計(jì)算出一個(gè)細(xì)菌產(chǎn)生的后代在不同時(shí)間后的數(shù)量，并填寫在表格中。量，并填寫在表格中。（2）如果用）如果用N表示細(xì)菌的數(shù)量，表示細(xì)菌的數(shù)量，n表示細(xì)菌的代數(shù)（設(shè)子一表示細(xì)菌的代數(shù)（設(shè)子一代為第一代），請(qǐng)?jiān)囍鴮懗黾?xì)菌種群數(shù)量的數(shù)學(xué)公式。代為第一代），請(qǐng)?jiān)囍鴮懗黾?xì)菌種群數(shù)量的數(shù)學(xué)公式。時(shí)間（分）時(shí)間（分）020 406080100120 140160細(xì)菌個(gè)數(shù)12

17、4 8 16 32 64 128 256N2n討論一討論一（3）以表格中的數(shù)據(jù)，畫出細(xì)菌的增長(zhǎng)曲線。）以表格中的數(shù)據(jù)，畫出細(xì)菌的增長(zhǎng)曲線。（以時(shí)間為橫坐標(biāo)，細(xì)菌數(shù)量為縱坐標(biāo)。）（以時(shí)間為橫坐標(biāo)，細(xì)菌數(shù)量為縱坐標(biāo)。）數(shù)學(xué)模型：數(shù)學(xué)模型：用來描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形用來描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式式 建立數(shù)學(xué)模型一般包括以下步驟：建立數(shù)學(xué)模型一般包括以下步驟：觀察研究對(duì)象，觀察研究對(duì)象，提出問題提出問題提出合理的假設(shè)提出合理的假設(shè)通過進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)或觀察等，通過進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)或觀察等，對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用適根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對(duì)事物當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對(duì)

18、事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá)的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá)資源空間無限多，細(xì)菌種群資源空間無限多，細(xì)菌種群的增長(zhǎng)不受種群密度增加的的增長(zhǎng)不受種群密度增加的影響影響觀察、統(tǒng)計(jì)細(xì)菌數(shù)量，觀察、統(tǒng)計(jì)細(xì)菌數(shù)量，對(duì)自己所建立的模型對(duì)自己所建立的模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正進(jìn)行檢驗(yàn)或修正細(xì)菌每細(xì)菌每20min20min分裂一次分裂一次4 4這種細(xì)菌這種細(xì)菌3636小時(shí)后，將完成多少個(gè)世代，由一小時(shí)后，將完成多少個(gè)世代，由一個(gè)細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量是多少？個(gè)細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量是多少？ 這么多的細(xì)菌足可把地球表面鋪滿這么多的細(xì)菌足可把地球表面鋪滿33cm33cm厚，如果再繁厚，如果再繁殖殖1h1h，細(xì)菌數(shù)目又是它，細(xì)菌數(shù)目又是它8 8倍，那

19、時(shí)我們每個(gè)人都會(huì)被淹沒倍，那時(shí)我們每個(gè)人都會(huì)被淹沒在細(xì)菌的汪洋大海中。在細(xì)菌的汪洋大海中。事實(shí)上是不是這樣？事實(shí)上是不是這樣？解：解：3636小時(shí)后將完成的世代：小時(shí)后將完成的世代：n n363660602020108108（代）（代）產(chǎn)生的細(xì)菌有：產(chǎn)生的細(xì)菌有：N N2 2108108像細(xì)菌這樣的增長(zhǎng)方式其他生物有沒有？像細(xì)菌這樣的增長(zhǎng)方式其他生物有沒有？ 20世紀(jì)世紀(jì)30年代，人們將年代，人們將環(huán)頸雉引入美國的一個(gè)島嶼，環(huán)頸雉引入美國的一個(gè)島嶼，在在19371942年間種群數(shù)量的年間種群數(shù)量的增長(zhǎng)情況如左圖。增長(zhǎng)情況如左圖。請(qǐng)看課本請(qǐng)看課本74頁頁75也相關(guān)內(nèi)容也相關(guān)內(nèi)容 從前面的細(xì)菌增長(zhǎng)

20、、環(huán)頸雉引入美國某島嶼初期的增長(zhǎng)、從前面的細(xì)菌增長(zhǎng)、環(huán)頸雉引入美國某島嶼初期的增長(zhǎng)、課本上舉例的野鴨增長(zhǎng)，都出現(xiàn)了一個(gè)共同特征，起始增長(zhǎng)課本上舉例的野鴨增長(zhǎng)，都出現(xiàn)了一個(gè)共同特征，起始增長(zhǎng)很慢，但隨著種群基數(shù)的加大增長(zhǎng)會(huì)越來越快，每單位時(shí)間很慢，但隨著種群基數(shù)的加大增長(zhǎng)會(huì)越來越快，每單位時(shí)間都按種群的一定百分?jǐn)?shù)或倍數(shù)增長(zhǎng)，其增長(zhǎng)勢(shì)頭強(qiáng)大都按種群的一定百分?jǐn)?shù)或倍數(shù)增長(zhǎng)，其增長(zhǎng)勢(shì)頭強(qiáng)大稱稱為：為：指數(shù)式增長(zhǎng)，其曲線很像一個(gè)指數(shù)式增長(zhǎng)，其曲線很像一個(gè)“J J”字，又字，又稱為稱為“J J”型增長(zhǎng)。型增長(zhǎng)。 種群呈指數(shù)種群呈指數(shù)增長(zhǎng)必須在增長(zhǎng)必須在資源資源無限、空間無限、無限、空間無限、不受其他生物的

21、不受其他生物的制約的理想條件制約的理想條件下下才可能呈現(xiàn)指才可能呈現(xiàn)指數(shù)增長(zhǎng)。數(shù)增長(zhǎng)。如果種群的起始數(shù)量不是如果種群的起始數(shù)量不是1 1個(gè)而是個(gè)而是N N0 0個(gè)；個(gè)；如果每經(jīng)過一個(gè)繁殖期后，子代種群的數(shù)量是原如果每經(jīng)過一個(gè)繁殖期后，子代種群的數(shù)量是原來的來的倍（不是倍（不是2 2倍）；倍）；如果每繁殖一代的時(shí)間是確定的，這個(gè)變量我們?nèi)绻糠敝骋淮臅r(shí)間是確定的，這個(gè)變量我們不是說第一代，第二代，而是說第一個(gè)不是說第一代，第二代，而是說第一個(gè)2020分鐘，第分鐘，第二個(gè)二個(gè)2020分鐘，或第一個(gè)繁殖期，第二個(gè)繁殖期，這分鐘，或第一個(gè)繁殖期，第二個(gè)繁殖期，這個(gè)變量用時(shí)間個(gè)變量用時(shí)間t t代替代替

22、n n，那么這個(gè)方程式又該如何表，那么這個(gè)方程式又該如何表示？示？討論二討論二NtN0t根據(jù)指數(shù)增長(zhǎng)的曲線根據(jù)指數(shù)增長(zhǎng)的曲線有一個(gè)有一個(gè)綿羊綿羊種群，起始數(shù)量為種群，起始數(shù)量為N N0 0，每年增，每年增長(zhǎng)率都保持不變，第二年的種群數(shù)量是第長(zhǎng)率都保持不變，第二年的種群數(shù)量是第一年的一年的 倍倍，綿羊種群的數(shù)量將會(huì)怎樣變，綿羊種群的數(shù)量將會(huì)怎樣變化？化？ 一年后：一年后：N1=N0 二年后：二年后：N2=N0 2N Nt t=N=N0 0 t tt t 年后：年后：例：例：種群增長(zhǎng)的種群增長(zhǎng)的“J”型曲線小結(jié)型曲線小結(jié) 產(chǎn)生條件：產(chǎn)生條件： 理想狀態(tài)理想狀態(tài)食物充足，空間不限，氣候適宜，沒食物充

23、足，空間不限，氣候適宜，沒有敵害等無其他制約；有敵害等無其他制約；增長(zhǎng)特點(diǎn)：增長(zhǎng)特點(diǎn)： 種群數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長(zhǎng)，第二年是第種群數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長(zhǎng)，第二年是第一年的一年的倍。倍。量的計(jì)算：量的計(jì)算：Nt=N0 t （N N0 0為起始數(shù)量，為起始數(shù)量， t t為時(shí)間，為時(shí)間，N Nt t表示表示t t年后該種群的數(shù)年后該種群的數(shù)量，量，為年均增長(zhǎng)率。）為年均增長(zhǎng)率。） t t年后種群的數(shù)量為：年后種群的數(shù)量為： 高斯（高斯（GauseGause，19341934）把）把5 5個(gè)大草履蟲置于個(gè)大草履蟲置于0.5mL0.5mL的培養(yǎng)的培養(yǎng)液中，每隔液中，每隔2424小時(shí)統(tǒng)計(jì)一次數(shù)據(jù)，經(jīng)過

24、反復(fù)實(shí)驗(yàn)，結(jié)小時(shí)統(tǒng)計(jì)一次數(shù)據(jù)，經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下：果如下： 高斯對(duì)大草履蟲種群研究的實(shí)驗(yàn)高斯對(duì)大草履蟲種群研究的實(shí)驗(yàn)請(qǐng)你繪制大草履蟲的種群增長(zhǎng)曲線！請(qǐng)你繪制大草履蟲的種群增長(zhǎng)曲線！討論三：討論三：請(qǐng)看請(qǐng)看 食物等資源和空間總是有限食物等資源和空間總是有限的，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)不斷加劇，捕食的，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)不斷加劇，捕食者數(shù)量不斷增加，導(dǎo)致該種群者數(shù)量不斷增加，導(dǎo)致該種群的出生率降低，死亡率增高。的出生率降低，死亡率增高。當(dāng)出生率與死亡率相等時(shí)，種當(dāng)出生率與死亡率相等時(shí)，種群的增長(zhǎng)就會(huì)停止，有時(shí)會(huì)穩(wěn)群的增長(zhǎng)就會(huì)停止，有時(shí)會(huì)穩(wěn)定在一定的水平。定在一定的水平。生態(tài)學(xué)家高斯的實(shí)驗(yàn)生態(tài)學(xué)家高斯的實(shí)驗(yàn)大草履蟲種群的

25、增長(zhǎng)曲線大草履蟲種群的增長(zhǎng)曲線討論：討論：大草履蟲的增長(zhǎng)大草履蟲的增長(zhǎng)呈該型曲線的原因有哪呈該型曲線的原因有哪些？些？K值：值：在環(huán)境條件不受在環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定破壞的情況下，一定空間中所能維持的空間中所能維持的種種群最大數(shù)量群最大數(shù)量稱為稱為環(huán)境環(huán)境容納量。容納量。 種群的這種增長(zhǎng)方式種群的這種增長(zhǎng)方式稱為：邏輯斯蒂增長(zhǎng)稱為：邏輯斯蒂增長(zhǎng)。A 種群的邏輯斯蒂增長(zhǎng)，因其曲線成種群的邏輯斯蒂增長(zhǎng)，因其曲線成“S S”型，又稱的型，又稱的“S”型增長(zhǎng)：型增長(zhǎng)： 產(chǎn)生的條件：在產(chǎn)生的條件：在 自然狀態(tài)自然狀態(tài)下，資源和空間是有限的，同時(shí)下，資源和空間是有限的，同時(shí)還受其他生物制約（如天敵

26、、種還受其他生物制約（如天敵、種內(nèi)斗爭(zhēng)、種間競(jìng)爭(zhēng)、捕食等）。內(nèi)斗爭(zhēng)、種間競(jìng)爭(zhēng)、捕食等）。即在有環(huán)境阻力的條件下的種群即在有環(huán)境阻力的條件下的種群增長(zhǎng)方式。增長(zhǎng)方式。特點(diǎn)是：種群起始呈加速增長(zhǎng)，特點(diǎn)是：種群起始呈加速增長(zhǎng)，K/2時(shí)增長(zhǎng)最快，此后便開始減時(shí)增長(zhǎng)最快，此后便開始減速增長(zhǎng)，到速增長(zhǎng)，到K值時(shí)便停止增長(zhǎng)或值時(shí)便停止增長(zhǎng)或在在K值上下波動(dòng)。所以值上下波動(dòng)。所以K值是種群值是種群在該環(huán)境中的穩(wěn)定平衡密度。在該環(huán)境中的穩(wěn)定平衡密度。 問題：?jiǎn)栴}：從環(huán)境容納量（從環(huán)境容納量（K K值）的角度思考：值）的角度思考：（1 1）對(duì)瀕危動(dòng)物如大熊貓應(yīng)采取什么保護(hù)措施？）對(duì)瀕危動(dòng)物如大熊貓應(yīng)采取什么保護(hù)措

27、施？（2 2）對(duì)家鼠等有害動(dòng)物的控制，應(yīng)當(dāng)采取什么）對(duì)家鼠等有害動(dòng)物的控制，應(yīng)當(dāng)采取什么 措施？措施？答：建立自然保護(hù)區(qū)，改善大熊貓的棲息環(huán)境，答：建立自然保護(hù)區(qū)，改善大熊貓的棲息環(huán)境，提高環(huán)境容納量。提高環(huán)境容納量。答：可以采取措施降低有害動(dòng)物種群的環(huán)境容納量，答：可以采取措施降低有害動(dòng)物種群的環(huán)境容納量，如將食物儲(chǔ)藏在安全處，斷絕或減少它們的食物來如將食物儲(chǔ)藏在安全處，斷絕或減少它們的食物來源；室內(nèi)采取硬化地面等措施，減少它們挖造巢穴源；室內(nèi)采取硬化地面等措施，減少它們挖造巢穴的場(chǎng)所；養(yǎng)殖或釋放它們的天敵，等等。的場(chǎng)所；養(yǎng)殖或釋放它們的天敵，等等。根據(jù)種群增長(zhǎng)的根據(jù)種群增長(zhǎng)的“S S”型曲

28、線討論：型曲線討論： 1800年人們把綿羊引入到塔斯馬尼亞島，年人們把綿羊引入到塔斯馬尼亞島，在此后的在此后的60年間種群增長(zhǎng)曲線如上圖。年間種群增長(zhǎng)曲線如上圖。請(qǐng)見課本請(qǐng)見課本76頁圖頁圖4-5種群的邏輯斯蒂增長(zhǎng)曲線種群的邏輯斯蒂增長(zhǎng)曲線和圖和圖4-6黃猩猩果蠅在人工飼養(yǎng)條件下的邏輯斯蒂增長(zhǎng)黃猩猩果蠅在人工飼養(yǎng)條件下的邏輯斯蒂增長(zhǎng)增長(zhǎng)方式增長(zhǎng)方式指數(shù)增長(zhǎng)指數(shù)增長(zhǎng)邏輯斯諦增長(zhǎng)邏輯斯諦增長(zhǎng)產(chǎn)生產(chǎn)生條件條件特點(diǎn)特點(diǎn)資源無限、空間無限、資源無限、空間無限、不受其他生物制約等不受其他生物制約等理想條件下理想條件下K值（即環(huán)境容納量）：在值（即環(huán)境容納量）：在長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)環(huán)境所能維持的種長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)環(huán)境所能維持

29、的種群最大數(shù)量。群最大數(shù)量。是種群在該環(huán)境中的穩(wěn)定平是種群在該環(huán)境中的穩(wěn)定平衡密度衡密度種群增長(zhǎng)的兩種方式比較種群增長(zhǎng)的兩種方式比較資源有限、空間有限、受其資源有限、空間有限、受其他生物制約等有限條件下他生物制約等有限條件下起始增長(zhǎng)很慢，隨著起始增長(zhǎng)很慢，隨著基數(shù)的加大，增長(zhǎng)越基數(shù)的加大，增長(zhǎng)越來越快。來越快。起始加速增長(zhǎng)，起始加速增長(zhǎng)，K/2K/2時(shí)增長(zhǎng)時(shí)增長(zhǎng)最快，之后開始減速增長(zhǎng)，最快，之后開始減速增長(zhǎng)，到達(dá)到達(dá)K K值時(shí)便停止增長(zhǎng)或在值時(shí)便停止增長(zhǎng)或在K K值上下波動(dòng)。值上下波動(dòng)。無無K值值有有K值值1 1、野生生物資源合理利用和保護(hù)、野生生物資源合理利用和保護(hù)魚類魚類的捕撈的捕撈2 2

30、、害蟲的防治、害蟲的防治蝗蟲的防治蝗蟲的防治“S”型增長(zhǎng)曲線型增長(zhǎng)曲線K K值值時(shí)間時(shí)間種群的個(gè)體數(shù)量種群的個(gè)體數(shù)量思考思考: :魚群最合理的捕撈量是多少？魚群最合理的捕撈量是多少？1 12 2K K 如果種群處在一個(gè)理想的環(huán)境中，如果種群處在一個(gè)理想的環(huán)境中，沒有資源和空間的限制，種群內(nèi)個(gè)沒有資源和空間的限制，種群內(nèi)個(gè)體數(shù)量的增長(zhǎng)曲線是體數(shù)量的增長(zhǎng)曲線是_,_,用達(dá)爾文用達(dá)爾文的進(jìn)化理論解釋，這是由于生物具的進(jìn)化理論解釋，這是由于生物具有有_特性。特性。 如果將該種群置入有限制的自然如果將該種群置入有限制的自然環(huán)境中，種群內(nèi)個(gè)體數(shù)量的增長(zhǎng)曲環(huán)境中，種群內(nèi)個(gè)體數(shù)量的增長(zhǎng)曲線是線是_，用達(dá)爾文進(jìn)化理論分析圖中的陰影部分表，用達(dá)爾文進(jìn)化理論分析圖中的陰影部分表示示_。影響種群密度的主要因素是種群的影響種群密度的主要因素是種群的_、_、_和和_。例：下圖為某種群在不同生態(tài)環(huán)境中的增長(zhǎng)曲線，請(qǐng)例：下圖為某種群在不同生態(tài)環(huán)境中的增長(zhǎng)曲線，請(qǐng)仔細(xì)分析