高三生物一輪復(fù)習(xí)課件第59課時(shí)種群的數(shù)量變化

生物大一輪復(fù)習(xí)第59課時(shí)種群的數(shù)量變化

假設(shè)在營(yíng)養(yǎng)和生存空間沒(méi)有限制的情況下，某種細(xì)菌每20min就通過(guò)分裂繁殖一代。思考：第n代細(xì)茵數(shù)量的計(jì)算公式是什么？思考：2h后，由一個(gè)細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量是多少？N0·2n26一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法1.描述、解釋和預(yù)測(cè)種群數(shù)量的變化，常常需要建立數(shù)學(xué)模型。數(shù)學(xué)模型是用來(lái)描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式2.數(shù)學(xué)模型的表現(xiàn)形式：方程式、(帶數(shù)字)表格、曲線圖【思考】曲線圖與數(shù)學(xué)方程式比較，各自有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？曲線圖：直觀，但不夠精確方程式：精確，但不夠直觀模型構(gòu)建法（

模型）觀察研究對(duì)象，提出

。提出合理的

。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)?/p>

形式對(duì)事物的

進(jìn)行

。通過(guò)進(jìn)一步

，對(duì)模型進(jìn)行

。問(wèn)題假設(shè)數(shù)學(xué)性質(zhì)表達(dá)實(shí)驗(yàn)或觀察檢驗(yàn)或修正

數(shù)學(xué)細(xì)菌每20min分裂一次在資源和生存空間沒(méi)有限制的條件下，細(xì)菌種群的增長(zhǎng)不會(huì)受種群密度增加的影響Nn=N0×2nNn代表繁殖n代后細(xì)菌數(shù)量，N0為細(xì)菌起始數(shù)量，n代表繁殖代數(shù)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

研究步驟3.建立數(shù)學(xué)模型的步驟：二、種群增長(zhǎng)的“J”型曲線理想時(shí)間種群數(shù)量理想食物和空間充裕氣候適宜沒(méi)有敵害

N1=λN0N2=λN1=λ2N0N3=λN2=λ3N0

3.數(shù)學(xué)模型思考：種群數(shù)量第2年相較于第1年增加了多少？增長(zhǎng)率為多少？

種群數(shù)量第3年相較于第2年增加了多少？增長(zhǎng)率為多少？

種群數(shù)量第t年相較于第t-1年增加了多少？增長(zhǎng)率為多少？Nt＝N0λt

表達(dá)式中，λ表示該種群數(shù)量是前一年種群數(shù)量的倍數(shù)，不是增長(zhǎng)率

項(xiàng)目種群數(shù)量變化年齡結(jié)構(gòu)λ>1

λ＝1

λ<1

增加增長(zhǎng)型相對(duì)穩(wěn)定穩(wěn)定型減少衰退型只有λ＞1且為定值時(shí)，種群增長(zhǎng)才為“J”形增長(zhǎng)?！舅伎肌慨?dāng)λ＞1時(shí)，種群一定呈“J”型增長(zhǎng)嗎？4.對(duì)“λ”的理解：1-4年，種群數(shù)量呈___形增長(zhǎng)4-5年，種群數(shù)量__________5-9年，種群數(shù)量__________9-10年，種群數(shù)量_______10-11年，種群數(shù)量________11-13年，種群數(shù)量____________________________前9年，種群數(shù)量第_______年最高9-13年，種群數(shù)量第______年最低“J”增長(zhǎng)相對(duì)穩(wěn)定下降下降11-12年下降，12-13年增長(zhǎng)512例.據(jù)圖說(shuō)出種群數(shù)量如何變化5.“J”型曲線的增長(zhǎng)率和增長(zhǎng)速率曲線的斜率λ-1增長(zhǎng)率O時(shí)間增長(zhǎng)速率O時(shí)間λ-1有單位無(wú)單位1.如果遇到資源、空間等方面的限制，種群還會(huì)呈“J”型增長(zhǎng)嗎？不會(huì)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，稱為“S”型曲線2.如何驗(yàn)證這個(gè)觀點(diǎn)？時(shí)間/d種群數(shù)量/個(gè)K=375大草履蟲(chóng)的數(shù)量在什么時(shí)候增長(zhǎng)較快？第五天以后基本維持在375個(gè)左右【實(shí)例分析】生態(tài)學(xué)家高斯的實(shí)驗(yàn)：把5個(gè)大草履蟲(chóng)置于0.5mL培養(yǎng)液中，不更換更大的容器中，不添加新的培養(yǎng)液，連續(xù)觀察、記錄，結(jié)果如圖：思考第二天第三天大草履蟲(chóng)的數(shù)量什么時(shí)候基本維持穩(wěn)定？數(shù)量為多少？2.“S”型曲線形成原因：

自然條件下，資源和空間總是有限的：

①當(dāng)種群密度增大時(shí)，種內(nèi)斗爭(zhēng)就會(huì)加?、谔鞌硵?shù)量增加

→這就會(huì)使種群的出生率下降，死亡率上升當(dāng)死亡率、出生率相等時(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（K值）三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線

3.環(huán)境容納量：又稱K值，指在環(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)量不是種群在某一時(shí)刻的最大數(shù)量三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線

3.環(huán)境容納量：又稱K值，指在環(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)量環(huán)境減小增大上下波動(dòng)負(fù)反饋三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線4.“S”型曲線特點(diǎn)及分析：大于最大最大大于減小等于0最大Ot1t2時(shí)間種群增長(zhǎng)速率①增長(zhǎng)速率先增大后減小，最后為0②當(dāng)種群數(shù)量為k/2時(shí)，增長(zhǎng)速率達(dá)到最大O時(shí)間種群增長(zhǎng)率增長(zhǎng)率逐漸減小5.“S”型曲線的增長(zhǎng)率和增長(zhǎng)速率k/2kk6.“K值”與“K/2”在實(shí)踐中的應(yīng)用ABC減小增大建立自然保護(hù)區(qū)K/2以后K/2因?yàn)椴遏~(yú)后維持在K/2值處，種群增長(zhǎng)速率最大，種群數(shù)量會(huì)迅速恢復(fù)，實(shí)現(xiàn)“既有較大收獲量又可保持種群高速增長(zhǎng)”增大減小K/2以前K/2防止有害生物種群數(shù)量達(dá)到K/2處，使種群增長(zhǎng)速率最大，種群數(shù)量迅速增加，導(dǎo)致該有害生物成災(zāi)J型曲線S型曲線前提條件增長(zhǎng)模型有無(wú)K值種群增長(zhǎng)率種群增長(zhǎng)速率理想條件存在環(huán)境阻力無(wú)，持續(xù)保持增長(zhǎng)有K值保持穩(wěn)定先增加后下降有最大值逐漸下降逐漸增加無(wú)上限四、“J”型曲線和“S”型曲線的比較陰影部分代表環(huán)境阻力，也表示達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)中被淘汰的部分不等同，已經(jīng)存在環(huán)境阻力③“S”形曲線中，有一段時(shí)期近似于“J”形曲線，這一段是否等同于“J”形曲線？為什么？1、種群的數(shù)量變化形式：

等。2、其影響因素主要有:(1)內(nèi)因①起始種群個(gè)體數(shù)量。②決定種群數(shù)量增加的因素:

。③決定種群數(shù)量減少的因素:死亡率和遷出率。(2)外因①環(huán)境條件:

、

、天敵、傳染病等。②人類活動(dòng):種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展,砍伐森林,獵捕動(dòng)物,環(huán)境污染等。增長(zhǎng)、波動(dòng)(穩(wěn)定)、下降出生率和遷入率氣候食物五、影響種群數(shù)量的變化（3）影響結(jié)果：在K值不變的情況下，種群的數(shù)量總是圍繞著K值上下波動(dòng)，在不利條件之下，還會(huì)急劇下降，甚至消亡①兼性厭氧型生物（真核生物）；②生長(zhǎng)周期短，繁殖速度快，易于研究種群數(shù)量的變化★實(shí)驗(yàn)：探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化★實(shí)驗(yàn)：探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化1.實(shí)驗(yàn)原理：工具：血細(xì)胞計(jì)數(shù)板2.實(shí)驗(yàn)步驟：★實(shí)驗(yàn)：探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗完、有害產(chǎn)物積累、培養(yǎng)液PH降低等4.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：①本實(shí)驗(yàn)不需要單獨(dú)設(shè)置對(duì)照，因?yàn)椴煌瑫r(shí)間取樣已形成自身前后對(duì)照；需要做重復(fù)實(shí)驗(yàn)，目的是盡量減少誤差，需對(duì)每個(gè)樣品計(jì)數(shù)三次，取其平均值。②從試管中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù)前，需將試管輕輕振蕩幾次，目的是使培養(yǎng)液中的酵母菌均勻分布，減小誤差。③制片時(shí)，先蓋蓋玻片，再滴培養(yǎng)液于蓋玻片邊緣，讓培養(yǎng)液自行滲入到計(jì)數(shù)室內(nèi)，以避免氣泡的產(chǎn)生。④制好片后，應(yīng)待酵母菌全部沉降到技術(shù)室底部，再用顯微鏡觀察、計(jì)數(shù)。⑤計(jì)數(shù)時(shí)，應(yīng)遵循”計(jì)上不計(jì)下，計(jì)左不計(jì)右”的原則。⑥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)稀釋培養(yǎng)液重新計(jì)數(shù)，稀釋培養(yǎng)液時(shí)要進(jìn)行定量稀釋，便于計(jì)算?！?xì)胞計(jì)數(shù)板及相關(guān)計(jì)算正面圖側(cè)面圖計(jì)數(shù)室滴液處大方格中方格小方格1/400mm2一個(gè)大方格為計(jì)數(shù)室（1個(gè)計(jì)數(shù)室的面積為1mm2，計(jì)數(shù)室深度為0.1mm），供微生物計(jì)數(shù)用。計(jì)數(shù)室的兩種規(guī)格：規(guī)格2（25×16）：1mL培養(yǎng)液中細(xì)胞個(gè)數(shù)＝中方格中酵母菌數(shù)量的平均值×25×104×稀釋倍數(shù)規(guī)格1（16×25）：1mL培養(yǎng)液中細(xì)胞個(gè)數(shù)