【Syx】種群數(shù)量的變化課件-2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修2

第一章種群及其動(dòng)態(tài)第二節(jié)種群數(shù)量的變化人教版高中生物選擇性必修2上節(jié)重要知識(shí)回顧1、種群的數(shù)量特征及關(guān)系：●年齡結(jié)構(gòu)分類(lèi)？結(jié)構(gòu)①增長(zhǎng)型②穩(wěn)定型③衰退型●對(duì)城市人口和鳥(niǎo)類(lèi)數(shù)量影響較大；●最基本數(shù)量特征；

適用于雙子葉植物和活動(dòng)范圍小的動(dòng)物；

適用于有趨光性的昆蟲(chóng)；

適用于活動(dòng)能力強(qiáng)、活動(dòng)范圍大的動(dòng)物；

重捕標(biāo)志數(shù)重捕個(gè)體總數(shù)初捕標(biāo)志數(shù)個(gè)體總數(shù)(N)=上節(jié)重要知識(shí)回顧2、調(diào)查種群密度的常用方法：(1)逐個(gè)計(jì)數(shù)法：

②樣方法：

(2)估算法：

①黑光燈誘捕法：

③標(biāo)記重捕法：

④抽樣檢測(cè)法：

適用于調(diào)查個(gè)體數(shù)量少、個(gè)體大、分布范圍較小時(shí)；

用于統(tǒng)計(jì)培養(yǎng)液中酵母菌、藻類(lèi)等體積微小生物數(shù)量；

(3)其他方法：

②糞便分析法；

①照片重復(fù)取樣法；

③基于聲音的個(gè)體識(shí)別技術(shù)等；

適用于生活在隱蔽、復(fù)雜環(huán)境中的動(dòng)物，特別是猛獸和猛禽；

1、復(fù)習(xí)模型的定義及分類(lèi)，了解構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的方法；2、理解種群的“J”形與“S”形增長(zhǎng)模式，能夠應(yīng)用K值相關(guān)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題；4、通過(guò)課本中探究實(shí)踐：培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化，掌握抽樣檢測(cè)法的操作要點(diǎn)；第二節(jié)

種群數(shù)量的變化學(xué)習(xí)目標(biāo)3、了解種群數(shù)量處于波動(dòng)之中；知識(shí)點(diǎn)一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法2、模型分類(lèi)：

4、步驟：

用來(lái)描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式；

5、數(shù)學(xué)模型的表現(xiàn)形式：

數(shù)學(xué)模型優(yōu)點(diǎn)公式曲線(xiàn)科學(xué)、準(zhǔn)確

直觀

①觀察研究對(duì)象，提出問(wèn)題；

②提出合理的假設(shè)；

③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)；

④通過(guò)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)或觀察等，對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正；

1、模型定義（詳見(jiàn)必修一57頁(yè)）：

是人們?yōu)榱四撤N特定的目的而對(duì)認(rèn)識(shí)對(duì)象所作的一種簡(jiǎn)化的概括性的描述；物理模型、概念模型、數(shù)學(xué)模型；3、數(shù)學(xué)模型：

知識(shí)點(diǎn)二、種群增長(zhǎng)的“J”型曲線(xiàn)1、定義：

2、模型假設(shè)（適用條件）：

自然界有類(lèi)似細(xì)菌在理想條件下種群數(shù)量增長(zhǎng)的形式，如果以時(shí)間為橫坐標(biāo)，種群數(shù)量為縱坐標(biāo)畫(huà)出曲線(xiàn)來(lái)表示，曲線(xiàn)則大致呈“J”型；

在食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒(méi)有天敵和其他競(jìng)爭(zhēng)物種等條件下；

沒(méi)有環(huán)境阻力；

物種入侵早期階段；

理想條件下；

●或?qū)儆谝韵虑闆r之一

：

3、數(shù)學(xué)模型：

Nt＝N0λt其中：

（1）N0

為該種群的起始數(shù)量；

（2）t

為時(shí)間；

（3）Nt

表示t年后該種群的數(shù)量；

（4）λ表示該年種群數(shù)量是上一年種群數(shù)量的倍數(shù)；

4、增長(zhǎng)率：

（1）定義：該年種群數(shù)量比上一年種群數(shù)量多了多少倍；

（2）增長(zhǎng)率與λ的關(guān)系：

增長(zhǎng)率=λ-1知識(shí)點(diǎn)二、種群增長(zhǎng)的“J”型曲線(xiàn)①λ>1，種群數(shù)量

，該種群年齡結(jié)構(gòu)為

；

②λ=1，種群數(shù)量

，該種群年齡結(jié)構(gòu)為

；

③λ<1，種群數(shù)量

，該種群年齡結(jié)構(gòu)為

；

增加不變減少增長(zhǎng)型穩(wěn)定型衰退型（3）“J”型曲線(xiàn)增長(zhǎng)率：

Nt＝N0λt●λ是常數(shù)，值不變，所以其增長(zhǎng)率不變；5、增長(zhǎng)速率：

①定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)增加的個(gè)體數(shù)；

③“J”型曲線(xiàn)增長(zhǎng)速率：

②計(jì)算方法：

時(shí)間原有個(gè)體數(shù)現(xiàn)有個(gè)體數(shù)-增長(zhǎng)速率=●持續(xù)增加；（看斜率）λ>1，數(shù)量增加；λ<1，數(shù)量減少；λ=1，數(shù)量不變；增加第10年減少λ-1=0D課堂練習(xí)：關(guān)于λ值的考查知識(shí)點(diǎn)三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線(xiàn)思考1：自然界中大部分種群的增長(zhǎng)模式是否都是“J”型曲線(xiàn)呢？

2、“S”形曲線(xiàn)：

種群經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的增長(zhǎng)后，數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長(zhǎng)曲線(xiàn)；

自然界的資源和空間總是有限的，當(dāng)種群密度增大時(shí)，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)加劇，天敵數(shù)量也增加，該種群的出生率會(huì)降低，死亡率會(huì)上升，當(dāng)出生率等于死亡率時(shí)，該種群的增長(zhǎng)就會(huì)停止，有時(shí)會(huì)穩(wěn)定在一定的水平；1、形成原因：

3、環(huán)境容納量，又稱(chēng)K值；

K=375

一定的環(huán)境條件下所能維持的種群最大數(shù)量；（1）定義：

●“S”型曲線(xiàn)有K值，“J”型曲線(xiàn)沒(méi)有K值；

●一個(gè)種群的種群數(shù)量可能會(huì)超過(guò)K值；

●不能破壞環(huán)境；

●前期由于個(gè)體基數(shù)少，新環(huán)境適應(yīng)期，所以種群數(shù)量增長(zhǎng)較慢；

4、增長(zhǎng)率：

5、增長(zhǎng)速率：

K/2K（2）“S”型曲線(xiàn)的增長(zhǎng)率一直減小，當(dāng)種群數(shù)量到達(dá)K值時(shí)增長(zhǎng)率為0；（1）“J”型曲線(xiàn)增長(zhǎng)率：

不變；（2）“S”型曲線(xiàn)的增長(zhǎng)速率：（1）“J”型曲線(xiàn)增長(zhǎng)速率：

持續(xù)增加；●先增大后減小，在K/2時(shí)達(dá)到最大，到達(dá)K值時(shí)為0；知識(shí)點(diǎn)三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線(xiàn)3、環(huán)境容納量：

（2）K值的大?。?/p>

●棲息環(huán)境等條件惡化，食物減少，活動(dòng)范圍減弱，K值會(huì)變小；

●棲息環(huán)境等條件改善，K值會(huì)變大；

思考2：

同一種群的K值是固定不變的嗎？K6、兩種曲線(xiàn)的比較：

陰影部分代表環(huán)境阻力，也可表示達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)中被淘汰的部分；知識(shí)點(diǎn)三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線(xiàn)7、曲線(xiàn)中K值與K/2值的分析：

出>死出=死出<死K/2K出>死出=死出<死K8、指導(dǎo)意義：

（1）為了持續(xù)獲得較多的生物資源：

（2）對(duì)有害生物進(jìn)行防治：

（3）草場(chǎng)放牧、魚(yú)的養(yǎng)殖；

①設(shè)法增大K值；

②捕撈、采伐應(yīng)在種群數(shù)量達(dá)到K/2以上時(shí)進(jìn)行，且剩余種群數(shù)量應(yīng)保持在K/2；

思考：合時(shí)收獲能獲得最大收獲量？①設(shè)法減小K值；

②防治時(shí)間越早越好，應(yīng)在K/2以前進(jìn)行；種群數(shù)量不能超過(guò)K值，否則會(huì)導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性破壞；知識(shí)點(diǎn)三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線(xiàn)K/2知識(shí)點(diǎn)四、種群數(shù)量的波動(dòng)1、外界條件穩(wěn)定：種群數(shù)量在K值上下波動(dòng)；3、不利條件：某些種群種群數(shù)量會(huì)急劇下降甚至瀕臨滅絕；

2、某些特定條件下，種群數(shù)量可能出現(xiàn)爆發(fā)性增長(zhǎng)；知識(shí)點(diǎn)五、培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化一、實(shí)驗(yàn)原理：

1、酵母菌：

（1）細(xì)胞結(jié)構(gòu)歸類(lèi)：（2）異化作用類(lèi)型：（3）同化作用類(lèi)型：（4）生殖方式：（5）最適生長(zhǎng)溫度：?jiǎn)渭?xì)胞真菌,真核生物；兼性厭氧生物；C6H12O6+6O26CO2+6H2O①有氧氣環(huán)境中，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，將葡萄糖轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳。②在無(wú)氧條件下，酵母菌進(jìn)行酒精發(fā)酵，通過(guò)將糖類(lèi)轉(zhuǎn)化成為二氧化碳和乙醇來(lái)獲取能量。C6H12O6→2C2H5OH+2CO2出芽生殖、分裂生殖和孢子生殖；異養(yǎng)生物；28℃一、實(shí)驗(yàn)原理：

2、培養(yǎng)基種類(lèi)：

3、影響酵母菌種群數(shù)量增長(zhǎng)的因素可能有？

與培養(yǎng)液中成分、空間、pH、溫度、02含量等因素有關(guān)；

（1）固體培養(yǎng)基：

（2）液體培養(yǎng)基（液）：

知識(shí)點(diǎn)五、培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化二者成分上的唯一區(qū)別就是瓊脂;菌在固體培養(yǎng)基表面生長(zhǎng)，可形成肉眼可見(jiàn)的菌落；

菌在液體培養(yǎng)基內(nèi)部生長(zhǎng)，形成渾濁的菌懸液；

二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果假設(shè)：

1、自變量：

2、因變量：

探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化；

酵母菌數(shù)量；

時(shí)間；

隨著時(shí)間的推移，由于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消耗，有害代謝產(chǎn)物的積累，pH的改變，酵母菌的種群數(shù)量呈類(lèi)似“S”型增長(zhǎng)；

知識(shí)點(diǎn)五、培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化討論2、本實(shí)驗(yàn)需要設(shè)置對(duì)照嗎？

需要設(shè)置對(duì)照，但不用再單獨(dú)設(shè)置對(duì)照組，本實(shí)驗(yàn)為自身前后對(duì)照；

討論3、需要做重復(fù)實(shí)驗(yàn)嗎？

需要做重復(fù)實(shí)驗(yàn)，為了避免偶然現(xiàn)象的產(chǎn)生,使結(jié)果更有可信度；

三、實(shí)驗(yàn)材料及器具：

1、酵母菌菌種：

2、無(wú)菌馬鈴薯培養(yǎng)液或肉湯培養(yǎng)液：

3、血細(xì)胞計(jì)數(shù)板：

使用時(shí)需活化；

⑤每個(gè)大方格中共有小方格400個(gè);包含兩種類(lèi)型：16中Х25小或25中Х16小;知識(shí)點(diǎn)五、培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化①血細(xì)胞計(jì)數(shù)板用優(yōu)質(zhì)厚玻璃制成,每塊計(jì)數(shù)板由H形凹槽分為2個(gè)同樣的計(jì)數(shù)室。②計(jì)數(shù)池兩側(cè)各有一支持柱，將特制的專(zhuān)用蓋玻片覆蓋其上，形成高0.1mm的計(jì)數(shù)室。③計(jì)數(shù)室畫(huà)有長(zhǎng)、寬各3.0mm的方格，分為9個(gè)大方格。④每個(gè)大方格面積：1.0mmX1.0mm=1.0mm2

容積：1.0mm2X0.1mm=0.1mm3

4、顯微鏡：

四、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：

1、酵母菌的計(jì)數(shù)：

①先將蓋玻片放在計(jì)數(shù)室上，用滴管吸取培養(yǎng)液，滴于蓋玻片邊緣，讓培養(yǎng)液自行滲入，多余培養(yǎng)液用濾紙吸去；

(1)方法：

②稍等片刻，待酵母菌細(xì)胞全部沉降到計(jì)數(shù)室底部，將計(jì)數(shù)板放在載物臺(tái)的中央，計(jì)數(shù)一個(gè)小方格內(nèi)的酵母菌數(shù)量；

③根據(jù)公式估算試管中酵母菌總數(shù)；

(2)公式推導(dǎo)：

已知蓋玻片下一個(gè)大方格中培養(yǎng)液的容積為0.1mm3，稀釋倍數(shù)為B,若讀出一個(gè)小方格內(nèi)總菌數(shù)為A；

則10mL培養(yǎng)液中酵母菌總數(shù)=（105mm3）抽樣檢測(cè)法；A×400×105×B=4Х107╳A╳B知識(shí)點(diǎn)五、培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化●該步驟不同于普通裝片的制作；②如果一個(gè)小方格內(nèi)酵母菌過(guò)多，難以數(shù)清，應(yīng)當(dāng)采取什么措施？

③對(duì)于壓在小方格界限上的酵母菌，應(yīng)當(dāng)怎樣計(jì)數(shù)？

將菌液進(jìn)行稀釋后再計(jì)數(shù)；

方格內(nèi)個(gè)體全部計(jì)數(shù)；邊線(xiàn)交叉點(diǎn)計(jì)數(shù)；位于邊線(xiàn)上的，計(jì)上不計(jì)下，計(jì)左不計(jì)右；方法參考樣方法：

④每天計(jì)數(shù)酵母菌數(shù)量的時(shí)間要固定；

知識(shí)點(diǎn)五、培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化四、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：

2、注意事項(xiàng)：

①?gòu)脑嚬苤形雠囵B(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù)之前，要將試管輕輕震蕩幾次，為什么？

使培養(yǎng)液中酵母菌均勻分布，減小誤差；

（1）有出芽的酵母菌：

①酵母菌可進(jìn)行出芽生殖，若將出芽的酵母菌按兩個(gè)計(jì)數(shù)，會(huì)使數(shù)值偏高；②改進(jìn)：只有當(dāng)芽體與母細(xì)胞一樣大的時(shí)候，才能記為兩個(gè)；3、影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差分析及改進(jìn)辦法：

四、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：

3、影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差分析及改進(jìn)辦法：

（2）抽樣檢測(cè)法（選修2）又稱(chēng)為顯微鏡直接計(jì)數(shù)法（選修3）、血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)法；①該方法不論細(xì)胞死活均計(jì)數(shù)，所得值比實(shí)際值偏大；②改進(jìn)：可將菌液用特殊染色劑（如臺(tái)盼藍(lán)）染色后再計(jì)數(shù)；知識(shí)點(diǎn)五、培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化（3）計(jì)數(shù)室內(nèi)有液泡：

①若酵母菌沒(méi)有進(jìn)行染色，看起來(lái)就是透明的，氣泡就很容易被當(dāng)成酵母菌計(jì)數(shù)，并且氣泡會(huì)影響菌懸液的隨機(jī)散布；②改進(jìn)：可用吸水紙將氣泡吸出；●原理：正常的活細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)完整，能夠排斥臺(tái)盼藍(lán)，使之不能夠進(jìn)入胞內(nèi)。而喪失活性或細(xì)胞膜不完整的細(xì)胞，胞膜的通透性增加，可被臺(tái)盼藍(lán)染成藍(lán)色課后練習(xí)與應(yīng)用╳╳╳B不一定，只由當(dāng)該生物能夠適應(yīng)新環(huán)境，初期（理想條件）才可以看做“J”形增長(zhǎng)；

自然界大部分生物都適用；

自然界中影響種群數(shù)量的因素很多，當(dāng)環(huán)境條件穩(wěn)定時(shí)，種群數(shù)量在K值上下波動(dòng)，當(dāng)環(huán)境條件改變時(shí)，種群數(shù)