生物4.2《種群數(shù)量的變化》4新人教版必修3市公開課一等獎省名師優(yōu)質(zhì)課賽課一等獎?wù)n件

種群數(shù)量改變問題探討:菌落——細(xì)菌種群1.細(xì)菌是真核生物還是原核生物？

2．細(xì)菌繁殖方式是什么？3時間（min）細(xì)胞數(shù)020406080100202122232425分裂細(xì)菌繁殖產(chǎn)生后代數(shù)量

在營養(yǎng)和生存空間沒有限制情況下，某種細(xì)菌每20分鐘就經(jīng)過分裂繁殖一代。1．n代細(xì)菌數(shù)量計算公式是：

Nn＝2nn＝60min×72h÷20min＝216Nn＝2n＝2216

問題探討2．72小時后，由一個細(xì)菌分裂產(chǎn)生細(xì)菌數(shù)量是多少？1、用來描述一個系統(tǒng)或它性質(zhì)數(shù)學(xué)形式---數(shù)學(xué)模型物理模型數(shù)學(xué)模型概念模型2、數(shù)學(xué)模型表現(xiàn)形式（1）函數(shù)（2）曲線圖準(zhǔn)確更直觀一、建構(gòu)種群增加模型方法----數(shù)學(xué)模型模型DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型真核生物三維結(jié)構(gòu)模型等孟德爾遺傳定律種群增加模型等人體細(xì)胞與外界環(huán)境物質(zhì)交換模型血糖調(diào)整模型等建立數(shù)學(xué)模型普通步驟觀察研究對象，提出問題提出合理假設(shè)經(jīng)過深入試驗或觀察等，對模型進(jìn)行檢驗或修正依據(jù)試驗數(shù)據(jù)，用適當(dāng)數(shù)學(xué)形式對事物性質(zhì)進(jìn)行表示細(xì)胞每20min分裂一次資源空間無限多，細(xì)菌種群增加不受種群密度增加影響Nn＝２nN代表細(xì)菌數(shù)量，n表示第幾代觀察、統(tǒng)計細(xì)菌數(shù)量，對自己所建立模型進(jìn)行檢驗或修正在營養(yǎng)和生存空間沒有限制情況下，某1個細(xì)菌每20分鐘分裂繁殖一代時間min20406080100120140160180細(xì)菌數(shù)量以表格中得到數(shù)據(jù)，以時間為橫軸，以數(shù)量為縱軸，畫出細(xì)菌種群數(shù)量增加曲線。討論問題探討能否將數(shù)學(xué)公式（N=2n)變?yōu)榍€圖？時間分鐘20406080100120140160180細(xì)菌數(shù)量248163264128256512曲線圖與數(shù)學(xué)方程式比較，優(yōu)缺點？直觀，但不夠準(zhǔn)確。討論：還有哪些生物學(xué)問題能夠用數(shù)學(xué)語言來表示？500時間分鐘20406080100120140160180細(xì)菌數(shù)量248163264128256512500二.種群增加“J”型曲線時間種群數(shù)量概念：理想條件下種群數(shù)量增加形式模型假設(shè)：食物、空間充裕,氣候適宜,沒有敵害Nt表示t年后該種群數(shù)量，種群起始數(shù)量不是1而是以N0表示，每繁殖一代時間是確定，λ表示該種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量倍數(shù)。問：t年后種群數(shù)量為是多少？“J”型增加數(shù)學(xué)模型建立模型：Nt

＝N0λt參數(shù)意義：N0－種群初始數(shù)量；

Nt－t年后種群數(shù)量；

λ－種群每年增加倍數(shù)；主要提醒在“J”型曲線中增加率是不變。增加率=（第二代個體數(shù)-第一代個體數(shù)）/第一代個體數(shù)如:2n-2n-1/2n-1，增加速率=增加個體數(shù)/單位時間，顯然“J”型曲線增加速率是不停增大）。種群增加“J”型曲線種群增加“J”型曲線形成條件：思索：經(jīng)常在什么時候現(xiàn)？適用范圍:種群遷入新環(huán)境最初一段時間,理想條件下，試驗室條件下，沒有環(huán)境阻力食物充分空間充裕沒有天敵1859年，24只野兔6億只以上野兔近1后實例1：澳大利亞野兔實例2某海島上環(huán)頸雉種群數(shù)量改變不過……在大自然中食物有限空間有限種內(nèi)斗爭種間競爭天敵捕食環(huán)境阻力種群密度越大環(huán)境阻力越大氣候不適，傳染病等①產(chǎn)生條件：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，種內(nèi)競爭不停加劇，捕食者數(shù)量不停增加。造成該種群出生率降低，死亡率增高．當(dāng)出生率與死亡率相等時，種群增加就會停頓，有時會穩(wěn)定在一定水平．三.種群增加“Ｓ”型曲線大草履蟲種群增加曲線生態(tài)學(xué)家曾經(jīng)做過這么一個試驗：在0.5ml培養(yǎng)液中放入5個大草履蟲，然后每隔二十四小時統(tǒng)計一次大草履蟲數(shù)量。經(jīng)過重復(fù)試驗得出了如圖所表示結(jié)果。種群增加“S”型曲線當(dāng)種群密度上升時，空間食物相對降低，以該種群為食捕食者數(shù)量增加，會使這個種群出生率降低，死亡率增高，從而使種群數(shù)量增加率下降。當(dāng)種群數(shù)量到達(dá)環(huán)境條件所允許最大值時，種群數(shù)量停頓增加，將這種增加方式用坐標(biāo)圖表示出來，就會展現(xiàn)“S”曲線。②增加特點：

種群數(shù)量到達(dá)環(huán)境所允許最大值（K值）后，將停頓增加并在K值左右保持相對穩(wěn)定。在環(huán)境條件不受破壞情況下，一定空間中能所能維持種群最大數(shù)量稱為環(huán)境容納量，又稱Ｋ值．（可變）種群數(shù)量改變S型增加曲線環(huán)境容納量K/2增加遲緩（開始為了適應(yīng)環(huán)境）增加加速增加遲緩（環(huán)境阻力大）增加速率最快主要提醒在“S”型曲線中增加率伴隨種群密度增大不停減小,到曲線中點（K/2）最大，以后又逐步縮小。所以種群數(shù)量處于K/2時種群適合捕捉，而對改變影響很小。種群數(shù)量最大出現(xiàn)在k值時。種群增加“S”型曲線兩種曲線關(guān)系A(chǔ)BA是種群增加理論曲線（“J”型曲線，指數(shù)增加，Nt=N0λt）B是種群實際增加曲線（“S”型曲線）時間種群數(shù)量圖中陰影部分表示環(huán)境阻力，也就是經(jīng)過生存斗爭被淘汰個體數(shù)量。K（環(huán)境所允許最大值）種群數(shù)量（在理想狀態(tài)下種群增加）（在有限環(huán)境下種群增加）“S”型曲線“J”型曲線前提條件種群增加率有沒有K值環(huán)境資源有限環(huán)境資源無限先上升而下降保持穩(wěn)定有K值無K值研究種群數(shù)量改變意義1、野生生物資源合理利用和保護（1）如圖是某種魚類增加曲線圖，圖中表示種群增加速度最快一點是____。b（2）既要取得最大捕撈量，又要使魚類資源更新能力不受到破壞，從理論上分析，應(yīng)該使種群數(shù)量保持在圖中哪一點代表水平上？b2、害蟲防治:

b點之前大多數(shù)種群數(shù)量總是在波動之中四、種群數(shù)量波動和下降在不利條件之下，有些種群數(shù)量還會急劇下降，甚至消亡.在自然界中，影響種群數(shù)量改變(外部)原因主要有哪些？氣候、食物、天敵、傳染病、人類活動等.除此之外，影響種群數(shù)量改變內(nèi)部原因主要有哪些？出生率、死亡率、遷入率、遷出率、年紀(jì)組成、性別百分比等（2）有利于野生生物資源合理利用及保護。（4）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)。

（1）為害蟲預(yù)測及防治提供科學(xué)依據(jù)。研究種群數(shù)量改變有何實踐意義？與社會聯(lián)絡(luò)（3）拯救和恢復(fù)瀕危動物種群探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量改變普通步驟:(1)提出問題：培養(yǎng)液中酵母菌種群是怎樣隨時間改變？(2)作出假設(shè)：

。(3)討論探究思緒：問題(4)制訂計劃：(5)實施計劃：(6)分析結(jié)果，得出結(jié)論：(7)表示和交流：(8)深入探究：試驗原理：1、酵母菌能夠用液體培養(yǎng)基來培養(yǎng)，培養(yǎng)液中酵母菌種群增加情況與培養(yǎng)液中成份、空間、PH、溫度等原因相關(guān)，我們能夠依據(jù)培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量和時間為坐標(biāo)軸做曲線，從而掌握酵母菌種群數(shù)量改變情況。

2、利用血細(xì)胞計數(shù)板在顯微鏡下直接計數(shù)是一個慣用細(xì)胞計數(shù)法，這種方法能夠直接測定樣品中全部細(xì)胞數(shù)目，所以普通用于單細(xì)胞微生物數(shù)量測定，因為血細(xì)胞計數(shù)板上計數(shù)室蓋上蓋玻片后容積是一定，所以可依據(jù)在顯微鏡下觀察到細(xì)胞數(shù)目來計算單位體積細(xì)胞總數(shù)。

血球計數(shù)板計數(shù)血球計數(shù)板計數(shù)16×2525×16血球計數(shù)板使用以計數(shù)酵母菌為例(1)用血球計數(shù)板計數(shù)酵母菌懸液酵母菌個數(shù).(2)樣品稀釋目標(biāo)是便于酵母菌懸液計數(shù),以每小方格內(nèi)含有4-5個酵母細(xì)胞為宜,普通稀釋10倍即可.酵母菌懸液使用前要輕輕震蕩。(3)將血球計數(shù)板用擦鏡紙擦凈,在中央計數(shù)室上加蓋專用厚玻片.(4)將稀釋后酵母菌懸液,用吸管吸收一滴置于蓋玻片邊緣,使菌液緩緩滲透,多出菌液用吸水紙吸收,捎待片刻,使酵母菌全部沉降到血球計數(shù)室內(nèi).(5)計數(shù)次序（五點取樣法）

1怎樣進(jìn)行酵母菌計數(shù)？2從試管中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計數(shù)之前，提議你將試管輕輕振蕩幾次。這是為何？3本探究需要設(shè)置對照嗎？假如需要請討論對照組應(yīng)怎樣設(shè)計和操作；假如不需要，請說明理由。4需要做重復(fù)試驗嗎？5怎樣統(tǒng)計結(jié)果？統(tǒng)計表怎樣設(shè)計？6假如一個小方格內(nèi)酵母菌過多，難以計數(shù)，應(yīng)采取怎樣辦法？7對于壓在小方格界限上酵母菌，應(yīng)該怎樣計數(shù)？10ml

×1000×n個/2×2×0.1mm3=2.5×104×n個/ml不足之處血球計數(shù)板在顯微鏡下直接進(jìn)行測定。它觀察在一定容積中微生物個體數(shù)目，然后推算出含菌數(shù)，簡便快捷。不過在計數(shù)時包含死活細(xì)胞均被計算在內(nèi)，還有微小雜物也被計算在內(nèi)。這么得出結(jié)果往往偏高，所以適合用于對形態(tài)個體較大菌體或孢子進(jìn)行計數(shù)。

1．在以下圖中，表示種群在無環(huán)境阻力情況下增加是B2、種群指數(shù)增加（J型）是有條件，條件之一是A．在該環(huán)境中只有一個種群B．該種群對環(huán)境適應(yīng)比其它種群優(yōu)越得多C．環(huán)境資源是無限D(zhuǎn)．環(huán)境資源是有限C3．下列圖表示接種到一定容積培養(yǎng)液中酵母菌生長曲線圖，曲線中哪段表示因為有限空間資源限制使種內(nèi)斗爭增加A．CD段（增加速度慢） B．DE段（速度加緊）C．EF段（改變速率加緊） D．FG段（速度逐步變慢）D2、下列圖示為某種群在不一樣生態(tài)環(huán)境中增加曲線,請仔細(xì)分析圖中曲線后回答以下問題:

(1)處于一個理想環(huán)境中，沒有資源和空間限制，種群內(nèi)個體增加曲線是________。

(2)種群置于有限制自然環(huán)境中，種群內(nèi)增加曲線是___________。

(3)影響種群密度主要原因是種群___________和___________。

(4)當(dāng)我們遷入剛建新村美居，可惡老鼠也一同悄悄“潛來”，它們咬壞衣物、偷吃糧食、毀壞家俱、傳輸疾病……對其進(jìn)行種群密度調(diào)查中，請從a、b曲線理論上存在條件，推測有效滅鼠辦法___________，降低環(huán)境___________量，使鼠群___________曲線改變，轉(zhuǎn)變成___________。答案：(1)a(2)b(3）出生率死亡率遷入遷出(4）在進(jìn)行滅鼠時，要去除垃圾，嚴(yán)密儲存食物容納a（或J型）b（或S型）3、下列圖依據(jù)試驗室中人工喂養(yǎng)腹果蠅數(shù)據(jù)統(tǒng)計繪制而成曲線圖。人工喂養(yǎng)是在一定大小培養(yǎng)瓶中，喂以一定量酵母菌條件下進(jìn)行。請回答以下問題：(1)在試驗室條件下用草履蟲、酵母菌所作試驗與上述結(jié)果相同，表明種群在一定空間、一定資源條件下增加類型，普通都是___________。(2)曲線縱坐標(biāo)_______(“能”或“不能”)反應(yīng)種群密度大小。在一定環(huán)境中種群增加曲線漸近線，生態(tài)學(xué)上稱為環(huán)境容納量，其含義是_______。一個