1.2种群的数量变化课件-2023-2024学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修2

第二节 种群数量的变化 冰原、寒风、企鹅。从个体到种群，从种群到群落 无不揭示一个原理----整体不是部分叠加，“整体大于部分之和”！ 1 怎样控制害虫数量，以防止虫灾发生？ 牧民在承包的草场上该放多少头羊，即能保护草原又能取得最好的经济效益? 问题导入 2 渔民捕捞多少鱼，既不会使资源枯竭，又使资源得到充分利用? 3 在营养和生存空间没有限制的情况下，大肠杆菌每20分钟就通过分裂繁殖一代。 填写下表：计算一个大肠杆菌在不同时间（单位为min）产生后代的数量。 时间（min) 20 40 60 80 100 120 140 160 180 世代数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 细菌数量 2 4 8 16 32 64 128 256 512 4 建构种群数量增长模型的方法 数学模型 ：用来描述一个系统或它的性质的数学形式。 物理模型：以实物或图片形式直观表达认识对象的特征。如：DNA双螺旋结构模型，细胞膜的流动镶嵌模型。 概念模型：指以文字表述来抽象概括出事物本质特征的模型。如：对真核细胞结构共同特征的文字描述、光合作用过程中物质和能量的变化的解释、达尔文的自然选择学说的解释模型等。 5 世代数(t) 大肠杆菌数量(个) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 100 200 300 400 500 世代数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 大肠杆菌数量 2 4 8 16 32 64 128 256 512 6 一、种群增长的“J”型曲线 如果用t代表世代数， Nt代表一个大肠杆菌经t世代后的数量 Nt = 大肠杆菌实际的种群中，起点数量往往不是1个而是多个，如果用N0 代表种群的起始数量，则： Nt = 2t N0·2t 7 一、种群增长的“J”型曲线 其他种群的增长倍数往往不是2，如果用λ值代表种群的增长倍数。则： Nt＝ Nt 为t世代后种群数量 N0 为该种群的起始数量 λ为增长倍数 t 为世代数 N0λt 8 λ与种群密度的关系 一、种群增长的“J”型曲线 λ>1时，出生率 死亡率，种群数量 ， 其年龄组成为 。 λ=1时，出生率 死亡率，种群数量 ，其年龄组成为 。 λ＜1时，出生率 死亡率，种群数量 ，其年龄组成为 。 增多 减少 不变 ＞ = ＜ 增长型 稳定型 衰退型 9 在20世纪30年代，人们将环颈雉引入美国的一个岛屿。在1937－1942年期间，这个种群数量的增长如右图所示 种群数量/个 年份 1937 1938 1939 1940 1941 1942 O 500 1000 1500 某岛屿环颈雉种群数量的增长 一、种群增长的“J”型曲线 实例 1 10 一、种群增长的“J”型曲线 实例 2 阅读资料，思考并回答：澳大利亚的哪些天然条件保证了野兔的种群数量呈“J”型增长？ 11 一、种群增长的“J”型曲线 实例 3 ——摘自2011年7月31日《羊城晚报》 12 食物有限 空间有限 种内斗争 种间竞争 天敌捕食 一、种群增长的“J”型曲线 非生物环境因素 生物环境因素 环境阻力 妨碍繁殖能力的生物环境因素和非生物环境因素的抑制作用的总和称为环境阻力 13 二、种群增长的“S”型曲线 实例 1组 2组 3组 在固定体积培养液中接入一定量的大肠杆菌，然后每隔一定时间统计一次大肠杆菌数量。经过反复实验。三个不同的小组得出了如图所示的结果。 14 大肠杆菌种群数量/个 t O 大肠杆菌种群的增长曲线 二、种群增长的“S”型曲线 环境容纳量: 在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称K值。 K值：环境容纳量 15 二、种群增长的“S”型曲线 世代数 t 数量 种群增长速率 （min） 0 5 0 1 12 0.23 2 26 0.46 3 71 1.46 4 162 3.03 5 285 4.10 6 561 5.83 7 673 3.73 8 775 3.40 9 852 2.83 10 923 2.33 11 940 0.56 12 940 0 大肠杆菌种群数量/个 t O 大肠杆菌种群的增长曲线 K/2 加速增长 增长速率最大 减速增长 K K/2 K 16 二、种群增长的“S”型曲线 大肠杆菌种群数量/个 t O 大肠杆菌种群的增长曲线 调整期，个体数量较少增长缓慢 17 二、种群增长的“S”型曲线 大肠杆菌种群数量/个 t O 大肠杆菌种群的增长曲线 加速期，个体数量增加，出生率大于死亡率增长加速 18 二、种群增长的“S”型曲线 大肠杆菌种群数量/个 t O 大肠杆菌种群的增长曲线 转折期，环境适宜，食物充裕，增长速率最快 K/2 19 二、种群增长的“S”型曲线 大肠杆菌种群数量/个 t O 大肠杆菌种群的增长曲线 减速期，增长缓慢,出生率降低，死亡率升高。但是出生率仍大于死亡率 20 二、种群增长的“S”型曲线 大肠杆菌种群数量/个 t O 大肠杆菌种群的增长曲线 稳定期，增长速率为零，出生率=死亡率 21 22 种群数量变化曲线与种群增长速率曲线的关系 K/2 a b c d g h f e 甲 乙 t0 t1 t2 ac段 c点 cd段 de段 ⑴图乙的fg段相当于图甲的 ⑵图乙的g点相当于图甲的 ⑶图乙的gh段相当于图甲的 ⑷图乙的h点相当于图甲的 K/2 K 种 群 数 量 增 长 率 时间 D: 出生率＝死亡率，即 种群数量处于K值。 B: 出生率与死亡率之差最大，即种群数量处于K/2值。 “J”型曲线 “S”型曲线 形成条件 适用范围 增长曲线 K 值 理想条件下 资源无限 自然条件下 资源有限 实验室和种群迁入新的环境中最初的一段时间内的增长 一般自然种群的增长 无 有 种群的数量增长曲线比较 阴影部分代表 因环境阻力而 被淘汰的个体； 阴影的大小代表环境阻力的大小。 大肠杆菌种群数量/个 t O 大肠杆菌种群的增长曲线 二、种群增长的“S”型曲线 26 三、种群数量的波动和下降 种群数量的非周期波动 1928-1977年欧洲灰鹭种群的数量波动 27 三、种群数量的波动和下降 种群数量的非周期波动 28 三、种群的数量波动及调节 每公顷旅鼠数 40 30 20 10 1929 1937 1935 1933 1931 1939 1941 1943 旅鼠种群的数量波动（每3-4年一个周期） 种群数量的周期波动 29 三、种群数量的波动和下降 种群数量的下降 30 种群数量的下降 31 四、种群数量变化规律在生产生活实践中的应用 某池塘中鱼的种群数量变化曲线 1．生物资源的合理利用 2/k时捕捞 32 四、种群数量变化规律在生产生活实践中的应用 2．为防治有害生物提供科学依据 33 四、种群数量变化规律在生产生活实践中的应用 粮食储于安全处 地面硬化 养殖或释放其天敌 大量消灭——使其远低于K/2； 清除垃圾，严存食物——从而降低K值。 34 建立自然保护区，改善其栖息环境，提高环境容纳量。 四、种群数量变化规律在生产生活实践中的应用 3. 濒危物种的拯救和恢复 35 五、实验探究培养液中酵母菌种群数量的变化 问题： 作出假设： 在有限的环境下，酵母菌种群的增长呈“S”曲线 培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的？ 制定计划：探究方案（方法步骤） 实施计划： 通过显微镜观察，估算出10mL培养液中酵母菌的初始数量（N0）， 在此之后连续观察7天，分别记录这7天的数值。 分析结果，得出结论： 计数方法：抽样检测 盖玻片 计数室1 计数室2 滴培养液 血细胞计数板 大格 中格 小格 厚0.1mm 计数室 1mm 血细胞计数板:一种专门计数较大单细胞微生物的仪器 计数室大方格规格： 1mm×1mm×0.1mm 计数室 计数室分为25中格（双线边） 每一中格又分为16小格 计数室是由___________个小格组成 25×16=400 如何计数？ 每ml培养液中酵母菌数量= =A (平均每个中格酵母细胞数)×25×104 ×稀释倍数 A1 A2 A5 A3 A4 抽样检测 1、怎样进行酵母菌的计数？ 2、从试管中吸出培养液进行计数之前，建议你将试管轻 轻振荡几次。这是为什么？ 3、本探究需要设置对照吗？如果需要请讨论对照组应怎 样设计和操作；如果不需要，请说明理由。 抽样检测 目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，以保证估算的准确性，减少误差。 不需要，取样计数的时间有先后，形成前后自身对照。 4、需要做重复实验吗？ 5、怎样记录结果？记录表怎样设计？ 6、如果一个小方格内酵母菌过多，难以计数，应采 取怎样的措施？ 7、对于压在小方格界线上的酵母菌，应当怎样计数？ 需要， 减少偶然性，以确保实验数据的准确性 每天记录酵母菌数量的时间要固定。 将其培养液稀释一定倍数，再计数。 只记一个相邻两边及其夹角处的酵母菌。 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.0 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.0 $$