必修三 4-2 種群數(shù)量的變化

第2節(jié)種群數(shù)量的變化生物必修3《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》問題探討：p65當(dāng)營養(yǎng)和生存空間沒有限制時，細(xì)菌20分鐘繁殖一代。1.填寫下表：1個細(xì)菌在不同時間內(nèi)產(chǎn)生的后代數(shù)量p66時間（min)20406080100120140160180分裂次數(shù)數(shù)量（個）2481632641282565121234567892.n代細(xì)菌數(shù)量的計(jì)算公式是：3.72小時后，由1個細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量是多少?4.畫出細(xì)菌數(shù)量隨時間增長的曲線P66。Nn＝2n構(gòu)建種群增長模型為了直觀、簡便地研究種群的數(shù)量變動的規(guī)律，數(shù)學(xué)模型建構(gòu)是常用的方法之一。1.概念：用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式

數(shù)學(xué)方程式曲線圖Nn＝2n科學(xué)，準(zhǔn)確直觀2.數(shù)學(xué)模型建構(gòu)的一般過程:①提出問題②作出假設(shè)③建立模型④模型的檢驗(yàn)與評價(jià)研究實(shí)例實(shí)例1：野兔種群增長的“J”型曲線24只野兔6億只以上的野兔近100年后實(shí)例2：環(huán)頸雉環(huán)頸雉種群數(shù)量增長“J”型增長的數(shù)學(xué)模型：種群增長的“J”型曲線模型假設(shè)：食物或養(yǎng)料充足，生存空間充裕，氣候適宜，沒有天敵等理想的環(huán)境，第二年的數(shù)量是第一年的倍。種群數(shù)量時間指數(shù)增長1年后該種群的數(shù)量:N1=N02年后該種群的數(shù)量:N2=N1=N02t年后該種群的數(shù)量:Nt=N0t模型建立：（各參數(shù)的意義）>1,種群密度=1,種群密度<1,種群密度增大保持穩(wěn)定減小N0t本次總數(shù)—上次總數(shù)上次總數(shù)增長率==Nt+1-NtNt=Nt

-NtNt本次總數(shù)—上次總數(shù)時間增長速率==Nt+1-Nt第t+1年=Nt(-1)1=Nt

-Nt1=N0t(-1)1種群增長的“J”型曲線①增長特點(diǎn)：O

時間種群增長率O

時間種群增長速率連續(xù)增長，增長率不變-1第t+1年N0t(-1)②條件：理想狀態(tài)：食物充足，空間充裕，環(huán)境適宜，沒有天敵等。③J型曲線的適用范圍：實(shí)驗(yàn)室條件下；剛遷入一個新的適宜環(huán)境。不能。原因：①食物有限②空間有限

③種內(nèi)斗爭④種間競爭⑤天敵捕食思考：自然界中，種群的J能持續(xù)型增長么？種群密度越大環(huán)境阻力越大種群增長的“J”型曲線實(shí)例：種群增長的“S”型曲線高斯把5個大草履蟲置于0.5mL的培養(yǎng)液中，每隔24小時統(tǒng)計(jì)一次數(shù)據(jù)，經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下：一段時間的增長后種群數(shù)量趨于穩(wěn)定呈“S”型增長種群數(shù)量增加/生存斗爭加劇出生率下降/死亡率增加死亡率=出生率時種群的增長停止種群數(shù)量達(dá)到最大值（K值）種群增長的“S”型曲線①前提條件：可供生存的資源和空間有限。邏輯斯蒂增長KN0t種群數(shù)量②環(huán)境容納量（K值）：在環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量。種群增長的“S”型曲線③增長模型解讀：a:延滯期b:指數(shù)增長期c:減速增長期d:穩(wěn)定期種群數(shù)量時間KK/2種群數(shù)量達(dá)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——增長逐漸減慢穩(wěn)定期時的種群密度是環(huán)境所能負(fù)擔(dān)的最高密度。種群增長的“S”型曲線④增長特點(diǎn)：

t0t1t2

時間種群增長速率K/2值時（最大）K值時（為0）種群數(shù)量時間KK/2O

時間種群增長率增長速率先增加，后減小?！癝”型“J”型種群增長的“S”型曲線⑤K值的理解與應(yīng)用：種群數(shù)量時間KK/2理解：同一種群的K值是固定不變的嗎？不是，會受環(huán)境的影響。應(yīng)用：環(huán)境受破壞K值的應(yīng)用：K/2值的應(yīng)用：保護(hù)野生資源和瀕危動物：有害生物的防治：保護(hù)環(huán)境，增大K值增大環(huán)境阻力，降低K值資源開發(fā)與利用：把握K/2值處高收獲、高增速。有害生物的防治：及時控制，嚴(yán)防達(dá)到K/2值處。代表環(huán)境阻力——生存斗爭中被淘汰的個體數(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、傳染病等討論

：圖中陰影部分代表的什么？分析：“J、S”曲線的聯(lián)系：JS“S”型曲線“J”型曲線前提條件環(huán)境資源有限環(huán)境資源無限種群增長率隨種群密度上升而下降保持穩(wěn)定有無K值有K值無K值小結(jié)：兩種增長曲線的比較1.影響因素種群數(shù)量的波動和下降直接因素：出生率和死亡率、遷入率和遷出率自然因素：食物、氣候、傳染病、天敵人為因素：人類的種植、養(yǎng)殖，獵捕，環(huán)境污染等2.數(shù)量變化總是在波動之中的；在不利條件之下，還會急劇下降，甚至滅亡。3.研究意義P68資料：與社會聯(lián)系1.在下列圖中，表示種群在無環(huán)境阻力的狀況下增長的是（）B2.如圖表示接種到一定容積培養(yǎng)液中的酵母菌生長曲線圖，曲線中哪段表示由于有限空間資源的限制使種內(nèi)競爭增強(qiáng)（

）A．CD段（增長速度慢） B．DE段（速度加快）C．EF段（變化速率加快）D．FG段（速度變慢）D

3.如圖是某種群在不同生態(tài)系統(tǒng)中的增長曲線模式圖，請據(jù)圖回答下列問題：(1)如果種群生活在一個理想的環(huán)境中，種群數(shù)量是按_____曲線增長的，但實(shí)際上，在自然環(huán)境中_______和_______都是有限的，使種群數(shù)量增長受到影響，結(jié)果按_______曲線增長。a食物空間b（2）此外，直接影響種群興衰的兩對變量是該種群的_______和_______、_______和_______。年齡組成是通過影響_____

__而間接對種群動態(tài)變化起作用的。（3）下列對陰影部分的解釋正確的是（）①表示環(huán)境中影響種群增長的阻力②表示環(huán)境中允許種群增長的最大值③表示種群內(nèi)遷出的個體數(shù)④表示通過生存斗爭被淘汰的個體數(shù)A.①③B.②③C.①④D.②④出生率死亡率遷入率遷出率出生率和死亡率C一.實(shí)驗(yàn)原理：P練72①用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌,種群的增長受培養(yǎng)液的成分,空間,溫度,PH等因素的影響.②在理想的條件下,酵母菌種群呈“J”型增長；在各種資源有限或者存在環(huán)境阻力的自然界，酵母菌種群呈“S”型增長。③計(jì)算酵母菌的數(shù)量可用抽樣檢測的方法——顯微計(jì)數(shù)法三.作出假設(shè)酵母菌的數(shù)量變化隨時間呈“S”型增長曲線二.提出問題培養(yǎng)液中酵母菌的數(shù)量是怎樣隨時間變化的?探究：培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量的變化四.實(shí)驗(yàn)步驟：p練72將10ml馬鈴薯培養(yǎng)液或肉湯培養(yǎng)液加入試管中，塞上棉塞。高壓蒸汽滅菌后，冷卻至室溫.②將酵母菌接種到各支試管中，搖勻后用血球計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)起始酵母菌的個數(shù)，做好記錄

。③培養(yǎng)：將試管放在28℃的恒溫箱中培養(yǎng)7天④計(jì)數(shù)：每天同一時間取樣計(jì)數(shù)酵母菌的數(shù)量，連續(xù)觀察7天并記錄這7天的數(shù)值。探究：培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量的變化⑤繪圖分析抽樣檢驗(yàn)法：將蓋玻片放在血細(xì)胞計(jì)數(shù)板的計(jì)數(shù)室上，用吸管吸取培養(yǎng)液，滴于蓋玻片邊緣，讓培養(yǎng)液自行滲入到計(jì)計(jì)數(shù)室內(nèi)，待酵母菌細(xì)胞全部沉降到計(jì)數(shù)室底部，將血細(xì)胞計(jì)數(shù)板放在在載物臺中央，顯微鏡下計(jì)數(shù)一個小方格內(nèi)酵母菌數(shù)量，再以此為依據(jù)估計(jì)培養(yǎng)液中酵母菌總數(shù)。蓋玻片下培養(yǎng)液的厚度0.1mm，可以計(jì)算出整個計(jì)數(shù)室的體積，從而換算10ml培養(yǎng)液中酵母菌的總數(shù)。五.計(jì)數(shù)方法：p練73探究：培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量的變化血球計(jì)數(shù)板是一種專門用于計(jì)算較大單細(xì)胞微生物的一種儀器。計(jì)數(shù)時，常采用樣方法。=50000A·B（個）下面以一個大方格有25個中方格的計(jì)數(shù)板為例進(jìn)行計(jì)算：設(shè)五個中方格中總菌數(shù)為A，菌液稀釋倍數(shù)為B，那么，一個大方格中的總菌數(shù)1mm1mm如果是16個中方格的計(jì)數(shù)板，設(shè)4個中方格的總菌數(shù)為A′，菌液稀釋倍數(shù)為B則：

1mm1mm440000XBXB六.實(shí)驗(yàn)中需要注意的幾個問題:①

從試管中吸取培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù)之前,建議你將試管輕輕震蕩幾次,目的是使培養(yǎng)液中的酵母菌分布均勻,保證計(jì)數(shù)的正確性.②根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?本探究實(shí)驗(yàn)