第二節(jié),種群的數(shù)量變化,rxc

種群的數(shù)量變化問題探討在營(yíng)養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某種細(xì)菌每20min分裂繁殖一代。1.n代細(xì)菌數(shù)量的計(jì)算公式是__________。2.72h后，由一個(gè)細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量是_____________。Nn=2nN=2216n＝６０minx７２h／２０min＝２１６一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法

為了直觀、簡(jiǎn)便地描述、解釋和預(yù)測(cè)種群數(shù)量變化的規(guī)律，數(shù)學(xué)模型建構(gòu)是常用的方法之一。1、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)形式．觀察研究對(duì)象，提出問題提出合理的假設(shè)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)事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá)細(xì)胞每20min分裂一次資源空間無限多，細(xì)菌種群的增長(zhǎng)不受種群密度增加的影響Nn＝２n觀察、統(tǒng)計(jì)細(xì)菌數(shù)量，對(duì)自己所建立的模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正2、建立數(shù)學(xué)模型一般包括以下步驟：3.數(shù)學(xué)模型類型：⑶坐標(biāo)式（曲線圖、柱狀圖）⑴數(shù)據(jù)分析表格式⑵數(shù)學(xué)方程式Nn=2n——精確——直觀二．種群增長(zhǎng)的“Ｊ”型曲線種群數(shù)量時(shí)間思考：理想條件下細(xì)菌數(shù)量增長(zhǎng)曲線。自然界中有此類型嗎？1859年，一個(gè)英格蘭的農(nóng)民帶著24只野兔，登陸澳大利亞并定居下來，但誰也沒想到，一個(gè)世紀(jì)之后，這個(gè)澳洲“客人”的數(shù)量呈指數(shù)增長(zhǎng)，達(dá)到6億只之巨。實(shí)例1實(shí)例2：鳳眼蓮（水葫蘆）實(shí)例3:

20世紀(jì)30年代,人們將環(huán)頸雉引入美國(guó)的一個(gè)島嶼種群增長(zhǎng)的“J”型曲線

1、產(chǎn)生條件：

理想狀態(tài)——食物充足，空間充裕，氣候適宜，沒有敵害等。2、適用范圍：

①種群剛遷入新環(huán)境初期；②實(shí)驗(yàn)條件下。3、增長(zhǎng)特點(diǎn)：

種群數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長(zhǎng)，第二年是第一年的λ倍。種群增長(zhǎng)的“J”型曲線

4、方程式Nt=N0

λt

t年后種群的數(shù)量為：N0：起始數(shù)量；t

：時(shí)間;Nt：t年后該種群的數(shù)量;λ：該種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù)。(增長(zhǎng)率不變。)增長(zhǎng)率=λ一1在有限的資源和空間的條件下，種群又是怎樣增長(zhǎng)的呢你能否預(yù)測(cè)它的變化??高斯（Gause，1934）把5個(gè)大草履蟲置于0.5mL的培養(yǎng)液中，每隔24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：

高斯對(duì)大草履蟲種群研究的實(shí)驗(yàn)二．種群增長(zhǎng)的“S”型曲線1、適用范圍：在有限的環(huán)境中自然條件（現(xiàn)實(shí)狀態(tài)）

食物等資源和空間總是有限的，當(dāng)種群密度增大時(shí)，種內(nèi)斗爭(zhēng)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)定在一定的水平．原因：種群增長(zhǎng)的“S”型曲線3752、概念：種群經(jīng)過一定時(shí)間的增長(zhǎng)后，數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長(zhǎng)曲線稱為“S”型曲線。K=375環(huán)境容納量：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)量成為環(huán)境容納量，又稱K值。種群增長(zhǎng)的“S”型曲線K=375種群增長(zhǎng)的“S”型曲線3、特點(diǎn)：（1）種群數(shù)量達(dá)到環(huán)境所允許的最大值（K值）后，將停止增長(zhǎng)，并在K值左右保持相對(duì)穩(wěn)定。

（2）種群增長(zhǎng)率____________。先上升，后下降K/2K時(shí)間2、N=K值時(shí)，增長(zhǎng)率=01、N=K/2值時(shí)，增長(zhǎng)率最大.3、N<K/2值時(shí)，增長(zhǎng)逐漸加快.4、N>K/2值時(shí)，增長(zhǎng)逐漸減慢.種群增長(zhǎng)率問題：種群數(shù)量達(dá)到K值時(shí)，都能在K值維持穩(wěn)定嗎？環(huán)境條件的改變，K值也隨之發(fā)生改變，即改善環(huán)境條件可使K值增大，如環(huán)境條件受到破壞，則K值將會(huì)減小。影響K值的因素環(huán)境條件生物的種類討論：從環(huán)境容納量（K值）的角度思考：（1）對(duì)瀕危動(dòng)物如大熊貓應(yīng)采取什么保護(hù)措施？（2）對(duì)家鼠等有害動(dòng)物的控制，應(yīng)當(dāng)采取什么措施？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?？梢圆扇〈胧┙档陀泻?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?！癝”型曲線的應(yīng)用K/2K課堂討論對(duì)于某水體中的魚，何時(shí)捕？捕撈多少？才能既不會(huì)使資源枯竭，又使資源得到充分利用?K/2K最佳捕魚時(shí)間量:捕撈量：這樣既有利于種群的可持續(xù)發(fā)展，又可獲得較大收益。K/2<M<K時(shí)。M—K/2M“S”型曲線的應(yīng)用理想條件自然條件穩(wěn)定不變先上升后下降無有自身遺傳因素、環(huán)境阻力自身遺傳因素原因：食物不足空間有限種內(nèi)斗爭(zhēng)天敵捕食陰影部分代表因環(huán)境阻力而被淘汰的個(gè)體；陰影的大小代表環(huán)境阻力的大小。種群的數(shù)量是由_________________、________________決定的。環(huán)境因素種群的出生率、死亡率、遷出和遷入種群數(shù)量的變化三、影響種群數(shù)量變化的因素出生率和死亡率遷入率和遷出率——?dú)夂?、食物、天敵、傳染病、人為因素等增長(zhǎng)、波動(dòng)、穩(wěn)定、下降等東亞飛蝗種群數(shù)量的波動(dòng)大多數(shù)種群的數(shù)量總是在波動(dòng)之中;在不利的條件下，種群數(shù)量還會(huì)急劇下降甚至消亡四、種群數(shù)量變化的類型：增長(zhǎng)（J型、S型），穩(wěn)定，波動(dòng)、下降等。（1）有利于野生生物資源的合理利用及保護(hù)。（2）為人工養(yǎng)殖及種植業(yè)中合理控制種群數(shù)量、適時(shí)捕撈、采伐等提供理論指導(dǎo)。（3）通過研究種群數(shù)量變動(dòng)規(guī)律，為害蟲的預(yù)測(cè)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(duì)瀕危動(dòng)物種群的拯救和恢復(fù)。酵母菌?

酵母菌是單細(xì)胞真核生物。?

生長(zhǎng)周期短，增殖速度快。完成實(shí)驗(yàn)提出問題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果，得出結(jié)論實(shí)驗(yàn)用具：血細(xì)胞計(jì)數(shù)板血細(xì)胞計(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(shí)，常采用抽樣檢測(cè)法（樣方法）。血球計(jì)數(shù)板是由一塊比普通載玻片厚的特制玻片制成的.玻片中有四條下凹的槽,構(gòu)成三個(gè)平臺(tái).中間的平臺(tái)較寬,其中間又被一短橫槽隔為兩半,每半邊上面,刻有一個(gè)方格網(wǎng)（計(jì)數(shù)室）,供微生物計(jì)數(shù)用.每個(gè)小方格的面積為4mm2計(jì)數(shù)室滴液處側(cè)面圖血細(xì)胞計(jì)數(shù)板使用方法：①稀釋：將菌液進(jìn)行適當(dāng)?shù)南♂?；若菌液不濃，可不必稀釋。在加樣前，先?duì)計(jì)數(shù)板的計(jì)數(shù)室進(jìn)行鏡檢。若有污物，則需清洗后才能進(jìn)行計(jì)數(shù)。②鏡檢計(jì)數(shù)室：③加樣品：在清潔干燥的血球計(jì)數(shù)板蓋上蓋玻片，再用無菌細(xì)口滴管將稀釋的酵母菌液由蓋玻片邊緣滴入一小滴（將計(jì)數(shù)室充滿即可），讓菌液沿縫隙自行滲入計(jì)數(shù)室。注意不可有氣泡產(chǎn)生。④顯微計(jì)數(shù)：靜止5分鐘，待細(xì)胞沉降到底部后，用顯微鏡計(jì)數(shù)每個(gè)小方格內(nèi)菌體。計(jì)算：方格內(nèi)+相鄰兩邊上問題思考討論：怎樣進(jìn)行酵母菌的計(jì)數(shù)？問題思考討論：怎樣進(jìn)行酵母菌的計(jì)算？每個(gè)小方格子容量：0.4mm3那么10mL培養(yǎng)液中酵母菌總數(shù)為：n×2.5×104若小方格子的計(jì)數(shù)為n個(gè)（多個(gè)計(jì)數(shù)的平均值），2、從試管中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù)之前，建議你將試管輕輕振蕩幾次。這是為什么？目的是使培養(yǎng)液中的酵母菌均勻分布，以保證估算的準(zhǔn)確性，減少誤差。3、本探究需要設(shè)置對(duì)照嗎？如果需要請(qǐng)討論對(duì)照組應(yīng)怎樣設(shè)計(jì)和操作；如果不需要，請(qǐng)說明理由。不需要，本實(shí)驗(yàn)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。只需分組實(shí)驗(yàn)，獲得平均數(shù)值即可。

4、需要做重復(fù)實(shí)驗(yàn)嗎？5、怎樣記錄結(jié)果？記錄表怎樣設(shè)計(jì)？6、如果一個(gè)小方格內(nèi)酵母菌過多，難以計(jì)數(shù)，應(yīng)采取怎樣的措施？搖勻試管取1mL酵母菌培養(yǎng)液稀釋幾倍后，再用血球計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)，所得數(shù)值乘以n×2.5×104，即為10mL酵母菌液中酵母菌個(gè)數(shù)。只計(jì)數(shù)相鄰兩邊的酵母菌數(shù)。7、對(duì)于壓在小方格界線上的酵母菌，應(yīng)當(dāng)怎樣計(jì)數(shù)？10mL總菌數(shù)：n×2.5×104×稀釋倍數(shù)觀察結(jié)果：觀察結(jié)果：結(jié)果分析構(gòu)建數(shù)學(xué)模型:活菌數(shù)例1:酵母菌的計(jì)數(shù)通常用血球計(jì)數(shù)板進(jìn)行，血球計(jì)數(shù)板每個(gè)大方格容積為0.1mm3，由400個(gè)小方格組成?，F(xiàn)對(duì)某一樣液進(jìn)行檢測(cè)，如果一個(gè)小方格內(nèi)酵母菌過多，難以計(jì)數(shù)，應(yīng)先

后再計(jì)數(shù)。若多次重復(fù)計(jì)數(shù)后，算得每個(gè)小方格中平均有5個(gè)酵母菌，則10mL該培養(yǎng)液中酵母菌總數(shù)有

個(gè)。2×108稀釋例3:檢測(cè)員將1mL水樣稀釋10倍后，用抽樣檢測(cè)的方法檢測(cè)每毫升藍(lán)藻的數(shù)量；將蓋玻片放在計(jì)數(shù)室上，用吸管吸取少許培養(yǎng)液使其自行滲入計(jì)數(shù)室，并用濾紙吸去多余液體。已知每個(gè)計(jì)數(shù)室由25×16＝400個(gè)小格組成，容納液體的總體積為0．1mm3?，F(xiàn)觀察到圖中該計(jì)數(shù)室所示a、b、c、d、e5個(gè)中格80個(gè)小格內(nèi)共有藍(lán)藻n個(gè)，則上述水樣中約有藍(lán)藻_____________個(gè)／mL。5n×105

結(jié)束！探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量

的動(dòng)態(tài)變化實(shí)驗(yàn)再探究溫度、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)影響酵母菌的生長(zhǎng)嗎？某同學(xué)按下表完成了有關(guān)實(shí)驗(yàn)。溫度、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)酵母菌生長(zhǎng)的影響探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量

的動(dòng)態(tài)變化實(shí)驗(yàn)再探究培養(yǎng)空間、氧氣會(huì)影響酵母菌的生長(zhǎng)嗎？

例：（2008年江蘇卷31題）為研究酵母菌種群密度的動(dòng)態(tài)變化，某同學(xué)按下表所列條件進(jìn)行了A、B、C和D共4組實(shí)驗(yàn)，用1000mL錐形瓶作為培養(yǎng)器皿，棉塞封口，在25℃下靜置培養(yǎng)，其他實(shí)驗(yàn)條件均相同，定時(shí)用血球計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪出的酵母菌種群密度變化曲線圖如下。

探究培養(yǎng)液中酵母種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化①探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化，建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型②解釋種群數(shù)量的波動(dòng)類型及其原因，指出影響種群數(shù)量變動(dòng)的因素③正確使用顯微鏡、血球計(jì)數(shù)板等實(shí)驗(yàn)器材解決實(shí)驗(yàn)問題④明確探究實(shí)驗(yàn)的一般步驟并能恰當(dāng)評(píng)價(jià)和完善實(shí)驗(yàn)方案謝謝你的參與！關(guān)注本實(shí)驗(yàn)中的幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：酵母菌的計(jì)數(shù)利用血球計(jì)數(shù)板在顯微鏡下直接計(jì)數(shù)，是一種常用的微生物計(jì)數(shù)法，也叫做顯微鏡直接計(jì)數(shù)法。優(yōu)點(diǎn)：直觀、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(jì)數(shù)。此法計(jì)得的是活菌體和死菌體的總和，又稱為總菌計(jì)數(shù)法。酵母菌的計(jì)數(shù)（6）討論：計(jì)數(shù)前還應(yīng)有哪些步驟？需注意些什么？探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量

的動(dòng)態(tài)變化酵母菌培養(yǎng)：培養(yǎng)液配制滅菌接種培養(yǎng)配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％的葡萄糖溶液（葡萄糖20g，1000mL水），分裝到5個(gè)燒杯中（200mL/燒杯）用高壓蒸汽滅菌鍋將培養(yǎng)液和取樣、計(jì)數(shù)時(shí)所用的滴管分別滅菌。貼標(biāo)簽。接種時(shí)要在酒精燈附近，用滅菌干凈的1mL刻度吸管每次吸取0.1mL酵母菌母液，往每個(gè)燒杯中加入。（注意：滴加量不要太多，避免初始菌數(shù)過多。）將燒杯置于28℃的恒溫箱中培養(yǎng)無菌操作酵母菌的計(jì)數(shù)（