1.2种群数量的变化第2课时课件-2024-2025学年高二上学期生物人教版选择性必修2

第1章 种群及其动态 任何物种都不可能以单一个体生存和繁衍。在一定的空间范围内，同种生物所有个体形成的集合就是种群。 你听说过东北豹吗？它分布在我国东北、俄罗斯远东等地，是我国国家一级重点保护野生动物。它有灵敏的嗅觉和听觉，有健壮的四肢、锋利的爪子和牙齿，是山林中的捕猎能手。然而，我国的野生东北豹一度不足10只，濒临灭绝。为什么强悍凶猛的动物也会濒危呢？ 濒危动物保护、有害生物防治、渔业上合理捕捞量的确定等，都离不开种群的研究。种群研究的中心问题是种群的数量特征及其变化规律：该种群的个体数量状况如何？其数量将会怎样变化？影响其数量变化的因素有哪些？ 1 第2节 种群数量的变化 （第2课时） 通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化等活动，尝试建立数学模型表征和解释种群的数量变化。 目标 01 02 03 举例说明种群的“J”形增长、“S”形增长、波动等数量变化情况。 阐明环境容纳量原理在实践中的应用。 学习目标 3 “J”形增长 “S”形增长 产生条件 增长特点 K值 曲线 食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等理想条件。 资源和空间有限、受气候变化影响、受其他生物制约。 种群数量以一定倍数增长，种群增长速率越来越快。 种群增长速率先逐渐增大，K/2时增长最快，此后增长减缓，到K值时停止增长。 温故知新：“J”与“S”增长的比较 时间(t) 种群数量 t0 t1 t2时间 增长速率 时间 种群数量 t/2 t 无 有K值 种群数量达到K值后一直稳定不变吗？ 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。 1.种群数量的相对稳定： 2.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。 四、种群数量的波动 5 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。 东亚飞蝗在我国的大发生没有周期性规律，干旱是大发生的主要原因。在黄河三角洲上的湿生草地，若遇到连年干旱，土壤中的蝗卵成活率就会提高，这是造成蝗虫大发生的主要原因。在淮河流域，前一年大涝，第二年飞蝗大发生的概率最大。故河北蝗区常出现“先涝后旱，蚂蚱成片”，“大水之后，必闹蝗灾”的情况。 3.种群数量的爆发： 恐怖的东亚飞蝗 四、种群数量的波动 6 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。 四、种群数量的波动 环境因素 种群的出生率、死亡率、迁出率和迁入率 种群数量的变化 食物、气候、天敌、传染病等 增或减 增长、波动、稳定、下降等 直接因素：出生率、死亡率、迁入、迁出 间接因素：年龄组成和性别比例 重要因素：人类的活动 自然因素：食物、气候、天敌、传染病等 影响种群数量变化的因素小结 A．种群的数量变化除了“J”形和“S”形增长，还有稳定、波动和下降等 B．bc段种群增长速率逐渐下降，是因为出生率小于死亡率 C．自然状态下种群数量达到K 值时，种群的增长速率接近于0 D．当环境条件发生变化时，种群的K 值也会发生相应的变化 1．下图为种群数量增长曲线，不考虑迁入和迁出，下列有关叙述不正确 的是 （　 　） 巩固训练　 B 酿酒和做面包都要用到酵母菌，这些酵母菌可以用液体培养基（培养液）来培养,培养液中酵母菌的数量是怎样随时间变化的？ 探究·实践 1、实验目的 探究培养液中酵母菌种群数量的变化并总结影响种群数量变化的因素。 2、实验原理 酵母菌是单细胞真核生物，属于兼性厌氧菌。生长周期短，增殖速度快。可以用液体培养基(培养液)培养酵母菌，通过细胞计数可以测定封闭容器内的酵母菌种群随时间而发生的数量变化。种群的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响； 培养液 培养液中酵母菌种群数量的变化 11 (2)材料用具 实验材料：酵母菌，无菌马铃薯培养液或肉汤培养液， 实验仪器：试管，血细胞计数板，滴管，显微镜等。 3、提出问题： 4、作出假设： 培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的？ 5、实验思路： (1)变量分析： 自变量： ； 因变量： ； 无关变量： 。 酵母菌数量呈“S”形增长。 探究·实践 时间 酵母菌数量 培养液的体积等 12 5、实验思路： 将试管放在28℃的恒温箱中培养 7天 培养 将酵母菌接种到这支试管中，并通过显微镜估算初始数量。 接种 每天同一时间取样计数酵母菌的数量，连续观察 7天并记录这7天的数值。 计数 将10ml马铃薯培养液或肉汤培养液加入试管中 准备 探究·实践 (3)实验思路： 13 如何求酵母菌种群数量？能不能用逐个计数法？ 不能，酵母菌增长速度太快，数量太多，应该用估算法 (4)计数方法： 抽样检测法 (5)计数工具： 血细胞计数板；显微镜 探究·实践 5、实验思路： 14 血细胞计数板的构造 探究·实践 15 计数室 探究·实践 规格一：25×16型 25个中方格 每个中方格有16个小方格 共有400个小方格 A1 A2 A3 A4 A5 探究·实践 A1 A2 A3 A4 A5 计数一个小方格内酵母菌数量，再以此为依据估计培养液中酵母菌总数。 探究·实践 对于压在小方格界线上的酵母菌，应当怎么计数？ 只计数相邻两边(记上不记下、记左不记右)及其夹角上的个体。 如果小方格内酵母菌数量过多，难以数清，怎么办？ 进行稀释，重新制片，观察计数。 1mL培养液中细胞个数? 1mL=103mm3 X 1mL = 0.1mm3 小方格中细胞数量的平均值×400 X=小方格中细胞数量的平均值×400 ×104 探究·实践 (10-4mL) ×稀释倍数 规格二（25×16）： 1 mL培养液中细胞个数＝中方格中酵母菌数量的平均值×25×104 ×稀释倍数 规格一（16×25）： 1 mL培养液中细胞个数＝中方格中酵母菌数量的平均值×16×104 ×稀释倍数 16×25型计数板 25×16型计数板 探究·实践 2.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 解析 ：根据公式：5×400×10000×10＝2×108 巩固训练　 3.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 解析 ：根据公式：（20÷5)×25×10 000×100＝1×108 巩固训练　 6、实验步骤： 酵母菌培养 液体培养基，无菌条件 取样 取样时，要振荡培养基，目的是使酵母菌均匀分布于培养基中 将含有酵母菌的培养液滴在盖有载玻片的血细胞计数板上，在显微镜下观察和计数，测定1 mL 培养液中的酵母菌个数。 观察并计数 探究·实践 23 7、显微镜计数操作步骤： 将盖玻片放在计数室上 用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入到计数室内 静置数分钟，待酵母菌细胞全部沉降到计数室底部，将计数板放在载物台中央，计数一个小方格内酵母菌数量，再以此为根据，估算试管中的酵母菌总数。 盖片 加酵母菌培养液 镜检计数 探究·实践 若先加菌液再覆盖血盖片，则容易因为菌液加入过多，而导致血盖片未与血球计数板支持柱接触，血盖片浮于菌液上方而导致最后计数偏大，同时会因为有气泡产生而导致计数偏小 24 4.为探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化，某同学进行了如下操作： ①将适量干酵母放入装有一定浓度葡萄糖溶液的锥形瓶中，在适宜条件 下培养 ②静置一段时间后，用吸管从锥形瓶中吸取培养液 ③在血细胞计数板中央滴一滴培养液，盖上盖玻片 ④用滤纸吸除血细胞计数板边缘多余的培养液 ⑤将计数板放在载物台中央，待酵母菌沉降到计数室底部，在显微镜下观 察、计数. 其中操作正确的是(　　) A．①②③　 B．①③④ C．②③④ D．①④⑤ 巩固训练　 D 8、实验结果： 第 1 天 第 3 天 第 6 天 第 7 天 怎么分辨死亡细胞和有活性的细胞？ 死亡细胞多集结成团， 可以借助台盼蓝染色（死亡细胞呈蓝色）。 探究·实践 26 时间次数 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 平均 重复组 连续观察7天，记录每天的数值。记录结果可设计成下面的记录表： 探究·实践 8、实验结果： 27 数学模型 0 1 2 3 4 5 6 7 时间/天 种群数量 出生率>死亡率 出生率≈死亡率 出生率<死亡率 ①营养物质消耗殆尽 ②有害代谢产物积累 ③pH改变等 酵母菌数量为何会下降？ 探究·实践 8、实验结果： 28 9、实验结论： 在适宜条件下 ，酵母菌种群呈“S” 形增长； 种群的增长速率是: 先增加后减少，在K/2时增长速率最大。 探究·实践 29 注意事项： 避免因菌液过多顶起盖玻片而使计数室体积改变， 另外，也可防止气泡产生。 如果酵母菌未能全部沉降到计数室底部，要么能看清酵母菌 但看不清格线，要么能看清格线但看不清酵母菌。 探究·实践 1、先将盖玻片放在计数室上，再用移液器或吸管将培养液滴在 盖玻片边缘，让培养液自行渗入的目的是？ 2、待酵母菌全部沉降到计数室底部再计数。 注意事项： 酵母菌会沉降在瓶底，轻轻振荡几次使培养液中酵母菌分布 均匀，以减少误差。 探究·实践 不需要对照, 在时间上形成前后自身对照。 3、从试管中吸出培养液进行计数前要振荡试管的目的是？ 4、本探究需要设置对照吗？ 5、本探究需要做重复实验吗？ 需要重复实验，对每个样品可计数三次，再取平均值，以提高实验数据的准确性。 注意事项： 探究·实践 6、如果一个小方格内酵母菌数量过多，难以数清，应当采取什么 措施？ 稀释适当倍数 7、对于压在小方格界线上的酵母菌应当怎样计数? 只计相邻两边及其夹角上的酵母菌，一般遵循“计上不计下，计左不计右”的原则。 5.某学生在“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，根 据实验结果绘制出下图所示的曲线。有关分析错误的是(　 ) 实验过程中酵母菌种群的年龄 组成先是增长型,后是稳定型, 最后变为衰退型 B.种群数量在不同时间的增长速 率可能相同 C.本实验中不存在对照 D.每次取样前应将培养瓶振荡摇匀 巩固训练　 C 种群数量的变化 种群增长模型 建构种群增长模型的方法 种群的“S”形增长 种群的“J”形增长 自然种群的数量变动 条件：食物和空间充裕、气候适宜、无天敌和其他竞争物种 特点：种群数量每年以一定倍数增长 条件：食物和空间有限 特点：种群增长速率先增大后减小，最后为0 K值：一定环境条件下所能维持的种群最大数量 探究培养液中酵母菌种群数量变化（验证种群数量增长模型） 持续性的或急剧的下降，甚至衰退和消亡 规则或不规则波动。（K值是种群数量波动的平均值，波动中的生物，在某些特定条件下可能出现种群爆发） 课堂小结 34 课堂小结 35 练习与应用 36 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( ） 一、概念检测 ✖ ✖ ✖ 37 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 38 二、 拓展应用 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的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。 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。 39 同样大小的池塘，对不同种类的鱼来说，环境容纳量是不同的。可以根据欲养殖的鱼的种类，查阅相关资料或请教有经验的人，了解单位面积水面应放养的鱼的数量。 2.假设你承包了一个鱼塘，正在因投放多少鱼苗而困惑：投放后密度过大，鱼竞争加剧，死亡率会升高；投放后密度过小，水体的资源和空间不能充分利用。怎样解决这个难题呢？请查阅有关的书籍或网站。 二、 拓展应用 40 谢谢聆听! 同学们辛苦啦！ 41 EV录屏3.9.7软件录制 Lavf56.38.102 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $$