1.2 种群数量的变化（课时2）-【省心备课】2024-2025学年高二生物同步教学精优课件（人教版2019选择性必修2）

1.2 种群数量的变化（2） 贺老师 第1章 种群及其动态 1 种群的“J”型增长 1. 理想条件： 2. 发生时期： 3. 数学公式是： 4. 特点：种群数量 ； 增长率 ；增长速率呈 . 实验室条件下；当一个种群刚迁入到一个新的适宜环境时 。 Nt=N0入t 连续增长（无K值） 保持不变 连续增长 “J”形曲线的斜率 增长率＝λ-1 ①食物和空间条件充裕 ②气候适宜 ③没有天敌(捕食和寄生天敌 ④没有其他竞争物种等 λ为增长倍数（λ＞1，且为定值） 2 种群的“S”型增长 1.适用对象： 资源和空间有限 种群密度增大时 种内竞争加剧 出生率降低 出生率＝死亡率时， 种群稳定在一定的水平 死亡率升高 2.产生原因： 一般自然种群的增长 3.曲线图： 出生率 ，死亡率 ， 增长率=出生率-死亡率 降低 增加 在有限的资源和空间中，随着种群数量的增加，种群增长的阻力也会随之增大。 “S”形曲线的斜率 当种群的出生率和死亡率相等时，增长率为零，此时种群数量达到最大值停止增加。在有限的资源和空间中，随着种群数量的增加，种群增长的阻力也会随之增大，由此导致种群的二者之间的差值即增长率是不断减小； 3 种群的“S”型增长 4 K值和K/2值的运用 实践应用1——野生生物的保护 1、野生大熊猫种群数量锐减的关键原因是什么？ 2、保护大熊猫的根本措施是什么？ 建立自然保护区，改善栖息环境，从而提高环境容纳量。 野生大熊猫的栖息地遭到破坏，由于食物的减少和活动范围的缩小，K值降低。 -----应降低环境阻力，提高K值(或环境容纳量)。 4 种群的“S”型增长 4 K值和K/2值的运用 实践应用2——有害生物的防治 K 种群数量 时间 0 B C D E t1 t2 A K/2 增大环境阻力→降低K值→防治老鼠 如断绝或减少它们的食物来源；养殖或释放它们的天敌等。 ①降低环境容纳量 ②在 捕杀 K/2前 防止老鼠种群数量达到K/2（种群增长速率最大）处。 1、防治有害生物的根本措施是什么？ 5 种群的“S”型增长 4 K值和K/2值的运用 实践应用3——对资源开发与利用的措施 为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，应使被捕鱼群的种群数量保持在什么水平？为什么？ K 种群数量 时间 0 B C D E t1 t2 A K/2 a.渔业捕捞应在 ; 捕捞后鱼的种群数量维持在 。 K/2以后 K/2 b.而杀虫效果最好的时期在 。 K/2以前 应使被捕鱼群的种群数量保持在K/2水平，因为K/2水平上种群增长速率最大，可实现“既有较大收获量又可保持种群高速增长”，从而不影响种群再生，符合可持续发展的原则。 6 (3)“S”形曲线中，有一段时期近似于“J”形曲线，这一段是否等同于“J”形曲线？为什么？ (1)图中阴影部分表示什么？ 环境阻力。 环境阻力 食物不足 空间有限 种内竟争 天敌捕食 气候、传染病等 “J”形增长和“S”形增长的比较 (2)如何用自然选择学说内容解释环境阻力？ 生存斗争中被淘汰的个体数。 不等同，已经存在环境阻力。 7 种群数量的波动 在自然界，有的种群能够在一段时期内维持数量的相对稳定。 例如，某地野牛、狮的种群数量往往比较稳定。 1.种群数量的相对稳定： 8 种群数量的波动 2.种群数量的波动： 某地区东亚飞蝗种群数量的波动 对于大多数生物种群来说，种群数量总是在波动中。在K值不变的情况下，种群的数量总是围绕着K值上下波动。 3.种群数量的爆发： 处在波动状态的种群，在某些特定条件下可能出现种群爆发。如蝗灾、鼠灾、赤潮等。 蝗灾、鼠灾、赤潮等是种群数量爆发增长的结果 种群常处于明显的波动状态，说明制约其种群数量变化的因素较少或也处于不稳定中，在某些特定条件下可能出现种群爆发 说明制约其种群数量变化的因素较少或也处于不稳定中。 9 种群数量的波动 4.种群数量的下降： 当种群长久处于不利条件下，种群数量会出现持续性的或急剧的下降。如遭遇人类乱捕滥杀和栖息地破坏。 种群的延续需要有一定的个体数量为基础。当一个种群的数量过少，种群可能会由于近亲繁殖等原因而衰退、消亡。 ▲对于那些已经低于种群延续所需要的最小种群数量的物种，需要采取有效的措施进行保护。 有的鲸濒临灭绝、大熊猫等珍稀动物不加强保护也极易灭绝 为什么人的繁殖能力不强，一胎一两个 10 实验：培养液中酵母菌中酵母菌种群数量的变化 实验背景 酵母菌的繁殖方式： 异养兼性厌氧型（单细胞真核生物） 出芽生殖 ②可用含糖的液体培养基(培养液) 培养 ①生长周期短，繁殖速度快，易于研究种群数量的变化 代谢类型: 优点： 11 实验：培养液中酵母菌中酵母菌种群数量的变化 1 提出问题 培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的？ 2 作出假设 ①培养液中的酵母菌数量一开始呈“J”形增长； 时间 呈“J”形增长 开始 延长 呈“S”形增长 ②随着时间推移，由于营养物质的消耗、有害代谢产物的积累、pH的改变等，酵母菌数量呈“S”形增长。 12 3 设计实验 实验：培养液中酵母菌中酵母菌种群数量的变化 (1)变量分析：自变量： ；因变量： ； 无关变量： 等。 时间 酵母菌数量 培养液的体积、pH、培养的温度 (2)酵母菌计数方法： 法。 酵母菌菌种 无菌马铃薯培养液或者肉汤培养液 血细胞计数板 显微镜 抽样检测 (3)材料用具 导流凹槽 两个计数室 所在区域 13 计数室深度为0.1mm 计数室边长 为1mm 计数室 血细胞计数板 (血球计数板) 方格网上刻有9个大方格，其中只有中间的一个大方格为计数室，供微生物计数用。 14 计数室 1mm 1mm 计数室（中间大方格）的边长为1mm，盖上盖玻片后，深度为0.1mm，其体积为 mm3 ，合 mL。 0.1 1×10-4 1mL = 1cm3= 103mm3 血细胞计数板 (血球计数板) 15 大方格 中方格 小方格 25(中格)×16(小格) 不管计数室是哪一种,每一大方格都是由 个小方格组成。 16(中格)×25(小格) 取四角的四个中方格(100个小方格)计数 取四个角和中央的五个中方格(80个小方格)的细胞数。 计数室 血细胞计数板 (血球计数板) 16×25=25×16=400 16 16(中格)×25(小格)型 中方格 小方格 25(中格)×16(小格)型 四个顶角及中央5个中格 四个顶角中格 取样方法： 血细胞计数板 (血球计数板) 1mL样品中酵母菌数（种群密度）： 规格二（25×16）＝ 规格一（16×25）＝ 中方格中酵母菌数量的平均值×16 中方格中酵母菌数量的平均值×25×104 ×稀释倍数 1个计数室的酵母菌数（0.1mm3） ×104 ×稀释倍数 17 1.用血球计数板对培养液中酵母菌进行计数，若计数室为1mm×1mm× 0.1mm方格，由400个小方格组成。若多次重复计数后，算得每个小方格 中平均有5个酵母菌，则10mL该培养液中酵母菌总数有 个。 2×108 根据公式：5×400×104×10＝2×108 2.若使用的血细胞计数板(规格为1 mm×1 mm×0.1 mm)每个计数室分为25个中方格，每个中方格又分为16个小方格，将样液稀释100倍后计数，发 现计数室四个角及中央共5个中方格内的酵母菌总数为20个，则培养液中 酵母菌的密度为 个/mL。 1×108 根据公式：（20÷5)×25×104×100＝1×108 课堂练习 18 4 实验步骤 实验：培养液中酵母菌中酵母菌种群数量的变化 1. 从试管中吸出培养液进行计数前，建议将试管轻轻振荡几次，为什么？ 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。 2. 为什么不能先加培养液再盖盖玻片？ ② 直接滴加培养液时，在计数室内会产生气泡，导致计数室相对体积减少而造成误差。 ① 盖玻片可能由于已加入液滴的表面张力而不能严密地盖到计数板表面，使计数室内液体增多，导致结果偏高。 5 思考讨论 19 4. 为什么要待酵母细胞全部沉到底部后再计数？ 如果酵母菌未能沉降到计数室底部，通过显微镜观察时就可能出现以下现象： ① 能看清楚酵母菌但看不清方格线； ② 能看清楚方格线但看不清酵母菌。 5. 如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应采取什么措施？ 稀释一定倍数后，再用血球计数板计数 用无菌水稀释至每小格细胞数目为5~10 个 稀释 100倍 3.对于压在小方格界线上的酵母菌，应当怎么计数？ 取相邻两边及顶角计数。一般遵循“计上不计下，计左不计右”的原则。 5 思考讨论 20 7.需要做重复实验吗？ 需要重复实验，以提高实验数据的准确性；对每个样品可计数三次，再取平均值。 第0天 第1天 第2天 第3天 第4天 第5天 第6天 第1组 第2组 第3组 ------ 第n组 平均值 8.怎样记录结果？记录表怎样设计？ 6.本探究实验需要另设对照组吗？如需要，对照组应怎样设计和操作；如果不需要，请说明理由。 不需要。酵母菌在不同时间内的数量可以形成自身前后对照，故不需另设对照实验。 5 思考讨论 21 第1天 第4天 第6天 第7天 思考：怎么分辨死亡细胞和有活性的细胞？ 死亡细胞多集结成团； 6 实验结果 可以借助亚甲基蓝、台盼蓝等染色（死亡细胞呈蓝色） 连续测定7天,汇图分析活细胞由于新陈代谢作用，细胞内具有较强的还原能力，能使亚甲基蓝由蓝色的氧化型变为无色的还原型。而对代谢作用微弱或死细胞，则无此还原能力或还原能力极弱，因此会被亚甲基蓝染成蓝色或淡蓝色。这种方法不仅可以观察细胞形态，还可以用来鉴别细胞的死活。 22 以 为横坐标， 为纵坐标，将所得数值用曲线图表示出来。 分析实验结果是否支持你的假设。 增长曲线的总趋势是__________________ 先增加，后减少 6 实验结果 时间 种群数量 培养液中酵母菌种群的数量前期呈“S”形增长，后期数量下降。 7 实验结论 先增加的原因 随着酵母菌数量的不断增多，营养消耗、空间有限、有害代谢产物积累等，使生存条件恶化，酵母菌死亡率高于出生率，种群数量下降。 在开始时培养液的营养充足、空间充裕、条件适宜。酵母菌死亡率小于出生率，种群数量上升。 减少的原因 23 一、概念检测 1. 在自然界，种群数量的增长既是有规律的， 又是复杂多样的。判断下列相关表述是否正确。 （1）将一种生物引入一个新环境中，在一定时期内，这个生物种群就会出现“J”形增长。（ ） （2）种群的“S”形增长只适用于草履虫等单细胞生物。 （ ） （3）由于环境容纳量是有限的，种群增长到一定数量就会保持稳定。（ ） × × × 24 2. 对一个生物种群来说，环境容纳量取决于环境条件。据此判断下列表述正确的是 （ ） A. 对甲乙两地的蝮蛇种群来说，环境容纳量是相同的 B. 对生活在冻原的旅鼠来说，不同年份的环境容纳量是不同的 C. 当种群数量接近环境容纳量时，死亡率会升高，出生率不变 D. 对生活在同一个湖泊中的鲢鱼和鲤鱼来说，环境容纳量是相同的 B 一、概念检测 25 1. 种群的“J”形增长和“S”形增长，分别会在什么条件下出现？你能举出教材以外的例子加以说明吗？ 在食物充足、空间广阔、气候适宜、没有天敌等优越条件下，种群可能会呈“J”形增长。例如，澳大利亚昆虫学家曾对果园中蓟马种群进行过长达14年的研究，发现在环境条件较好的年份，它们的种群数量增长迅速，表现出季节性的“J”形增长。 二、拓展应用 在有限的环境中，如果种群的初始密度很低，种群数量可能会出现迅速增长，随着种群密度的增加，种内竞争就会加剧，因此，种群数量增加到一定程度就会停止增长，这就是“S”形增长。例如，栅列藻、小球藻等低等植物的种群增长，常常具有“S”形增长的特点。 26 2.(2021·广东卷，6改编)如图所示为某“S”形增长种群的出生率和死亡率与种群数量的关系。当种群达到环境容纳量(K值)时，其对应的种群数量是(　　) B A.a B.b C.c D.d 解析　种群呈“S”形增长时，由于资源和空间是有限的，当种群密 度增大时，种内竞争会加剧，捕食者数量也会增加，使种群的出生率降低，死亡率增高；由题图可知，b点之前，出生率大于死亡率，种群密度增加，b点时，出生率等于死亡率，种群数量不再增加，表示种群数量已达到环境容纳量(K值)。故选B。 27 1.(2022·全国甲卷，5)在鱼池中投放了一批某种鱼苗，一段时间内该鱼的种群数量、个体重量和种群总重量随时间的变化趋势如图所示。若在此期间鱼没有进行繁殖，则图中表示种群数量、个体重量、种群总重量的曲线分别是(　　) D A.甲、丙、乙 B.乙、甲、丙 C.丙、甲、乙 D.丙、乙、甲 28 种群的“S”型增长 防治，严防达到 ， 增大 ，降低 。 ①濒危动物和野生资源的保护 ②渔业或林业资源开发 建立 。 增大 。 开发应在 。 开发后种群数量维持在 。 自然保护区 K值 K/2后 K/2 K/2前 K/2 环境阻力 K值 K值和K/2值的运用 ③有害生物防治 因为K/2水平上种群增长速率最大，可实现“既有较大收获量又可保持种群高速增长”，从而不影响种群再生，符合可持续发展的原则。 29 30 31 Lavf59.23.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$