1.2不同条件下种群的增长方式不同课件-2025-2026学年高二上学期生物浙科版选择性必修2

第一章 种群 第二节 不同条件下种群的增长方式不同 1 活动：建立种群增长数学模型 资料1：我国坚持“绿水青山就是金山银山”理念，积极探索生态环保的绿色发展。但也还存在一些生态环境急需修复、改善，如水质污染问题。某种嗜水气单胞菌可产生毒性很强的外毒素引发鱼类身体多处出血，病势较猛，死亡率很高。通过了解该细菌的生长特点，本病的预防和治疗提供一定的理论依据。 时间（min) 20 40 60 80 100 120 140 160 180 分裂次数 细菌数（个） 4 8 16 32 64 128 256 512 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 假设在营养条件和生存空间没有限制等理想条件下，某种细菌通过二分裂方式每20min繁殖1代。 1.请计算1个细菌增殖一定时间后的种群数量。 活动：建立种群增长数学模型 活动：建立种群增长数学模型 2.设细菌初始数量为N0，第一次分裂产生的细菌数为第一代，数量为______， 第n代的细菌数量为Nn＝______。 N0×2 N0×2n n＝ 72 ×60 min ÷ 20 min ＝ 216 N0= 1 Nn＝1×２n ＝2216 时间（min) 20 40 60 80 100 120 140 160 180 分裂次数 细菌数（个） 4 8 16 32 64 128 256 512 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 3.72h后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是 个。 活动一：建立种群增长数学模型 Nt = N0 λt 时间 增长倍数 种群起始数量 t年后的种群 数量 指数增长： 4.以时间为横坐标，种群数量为纵坐标， 画出一个细菌的增长曲线。 种群数量 “J”形增长 活动：建立种群增长数学模型 5.请尝试构建“J”形增长种群的增长速率和增长率模型。 ① 增长速率：单位时间内增加的个体数量 增长速率看增长曲线的斜率 种群数量 起始增长很慢，但随着种群数量的增大，增长速率越来越快。 时间 t1 t2 Nt1 Nt2 特点： ② 增长率 = (当年种群数量－前一年种群数量) / 前一年种群数量 λ-1 活动：建立种群增长数学模型 5.请尝试构建“J”形增长种群的增长速率和增长率模型。 种群数量 时间 6．在一个培养瓶中，细菌的数量会一直按照这个公式描述的趋势增长吗？ 分析其原因。 活动一：建立种群增长数学模型 培养瓶中的营养物质和生存空间都是有限的。 在资源无限、空间无限和不受其他生物制约的理想条件下，种群就会呈指数增长。 自然界中是否存在种群的“J”形增长呢？ 澳大利亚本来并没兔子。 1859年，一个叫托马斯的英国人来澳定居，带来了24只野兔，放养在庄园打猎取乐。但是，这些野兔发现自己来到了天堂,这里有茂盛的牧草，却没有鹰等天敌。于是开始了几乎不受任何限制的大量繁殖。 这个澳洲“客人”的数量呈指数增长，一个世纪之后达到6亿只，引起了一次农业灾害。它们吃庄稼，毁坏新播下的种子，啃嫩树皮，并且打地洞损坏田地和河堤。 自然界中是否存在种群的“J”形增长呢？ 凤眼莲原产于南美，1901年作为花卉引入中国。由于繁殖迅速，又几乎没有竞争对手和天敌，它对其生活的水面采取了野蛮的封锁策略，挡住阳光，导致水下植物得不到足够光照而死亡。 结论：种群迁入一个新环境后，若该环境是食物（养料）和空间条件充裕、气 候适宜、没有天敌等理想条件的，常在一定时期内出现“J”形增长。 在实际环境条件下，地球上哪怕只有一种生物按指数方式无限增长下去，最终也会把其他生物排挤掉，同时该物种也将走向毁灭。 在非理想（有限）的环境条件下，种群呈逻辑斯谛增长。 活动：逻辑斯谛增长模型分析 高斯（Gause，1934）把5个大草履虫置于0.5mL的培养液中，每隔24小时统计一次数据，经过反复实验，结果如下： 从形态上看，该曲线类似英文字母 。 “S”形增长 “S” 1.下图体现了种群“J”形和“S”形增长曲线之间的关系，二者之间的阴影 部分代表什么？ 活动：逻辑斯谛增长模型分析 在生存斗争中被淘汰的个体数量 逻辑斯谛增长是指在空间有限、资源有限和受到生物制约的非理想条件下的种群增长方式。 活动：逻辑斯谛增长模型分析 2.逻辑斯谛增长是自然界生物种群增长的普遍 方式，它总是会受到环境容纳量（用大写K 表示）的限制。环境容纳量就是种群的最大 数量吗？ 种群数量高于K值时可能会下降，低于K值可能上升，所以K值只代表种群数量的一个平均值。 长时期内环境所能维持的种群最大数量。 活动：逻辑斯谛增长模型分析 3.环境容纳量K值是固定不变的吗？ 空间、资源和其他生物制约等条件的改变会引起k值变化。如栖息场所被破坏，K值会降低，天敌迁出会导致K值上升。 4.根据“J”形增长探究，对于逻辑斯谛增长的增长速率的通过曲线的______判断。 活动：逻辑斯谛增长模型分析 1.开始期(a):种群的个体数很少，增长______； 2.加速期(b):随着个体数的增加，增长__________； 3.______(c):个体数达到_____时，增长最快； 4.减速期(d):个体数超过K/2以后，增长逐渐变慢； 5.饱和期(e):个体数接近或达到K时， ______________________________; 缓慢 逐渐加快 K/2 不再继续增长或在K值上下波动 斜率 转折期 活动：逻辑斯谛增长模型分析 K/2 K 1.(2016·浙江4月选考)下列关于种群的叙述，错误的是(　　) A.种群密度的变动，受性别比例的影响 B.环境容纳量代表种群的最大密度 C.年龄结构可预测种群未来数量的变化 D.出生率受种群的遗传特性和环境的影响 2.生物种群的"J"型曲线增长的理想条件不包括（ ） A.物种的繁殖能力 B.没有敌害 C.食物和生存空间充裕 D.气候适宜 跟踪训练 3.假定当年种群数量是一年前种群数量的λ倍，右图表示λ值随时间的变化曲线。 下列相关叙述错误的是（ ） A . 0-a 年，种群数量不变，其年龄结构是稳定型 B . b-c 年，种群数量增加，种群呈 “S” 形增长 C . a-b 年，种群数量下降，其年龄组成是衰退型 D . c-d 年，种群数量增加，种群量 “J” 形增长 4.下列有关一个地域的环境容纳量的各个说法，哪个是错误的( ) A.一个地域的环境容纳量是由其有效资源决定的 B.当一个种群数量超过了其生存地域的环境容纳量时，种群数量会下降 C.环境容纳量会根据环境条件的改变而变化 D.在该地域中，每部分的环境容纳量都是一样的 5．关于如图种群数量增长曲线的叙述，正确的是(　　) A．ac 段种群增长率不断升高、ce 段种群增长率不断降低 B．种群增长过程中出现环境阻力是在d 点之后 C．建立自然保护区等措施可使e 点上移，以此达到保护濒危野生动物的目的 D．图中c 点种群增长速率最大，不同时期种群的增长速率一定不同 J m m:出现环境阻力 d:环境阻力明显 √ 6.在决定鲸的捕捞量时，研究了下图。该图表示了生殖数量、死亡数量与种群 大小的关系。图中哪条线表示生殖的数量，P点代表什么?( ） A.曲线1表示生殖数量，P代表各种群的最大数量 B.曲线2代表生殖数量，P代表各种群的最大数量 C.曲线1代表生殖数量，P代表环境容纳种群数量 D.曲线2代表生殖数量，P代表环境容纳量 种群数量 P 速 率 1.濒危生物资源的保护，通过建立自然保护区改善栖息环境来提高环境容纳量。 K值的应用 2.资源开发与利用时，为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼 量，根据“S”形增长曲线特征，应使被捕鱼群的种群数量保持在_____水平， 这是因为在这个水平上__________最大 。 K值的应用 K/2 增长速率 讨论： 家鼠繁殖力极强，善于打洞，偷吃粮食，传播疾病危害极大，请同学们讨论应该采取哪些措施控制家鼠数量？ K值的应用 3.通过研究种群数量变动规律，为害虫、生物入侵预测及防治提供科学依据。 老鼠 机械捕杀 药物捕杀 施用性诱捕剂 养殖或释放天敌(猫) 将食物储存在安全处 3.改变性别比例，降低出生率 1.控制种群数量 2.增大环境阻力,降低环境容纳量 清除生活垃圾 硬化地面 什么时期捕杀？ 在开始期捕杀， 严防达到K/2。 K值的应用 3.通过研究种群数量变动规律，为生物防治提供科学依据。 下图为自然环境中某生物种群数量变化曲线，下列有关叙述错误的是（　　） A．cd段曲线波动的原因可能是该种群的出生率和死亡率不断变化 B．ab段种群数量增长迅速，说明这一阶段没有死亡个体 C．“涸泽而渔”会使鱼的数量下降至b以下，使生态系统发展停滞甚至崩溃 D．当监测到三北防护林中松毛虫的种群数量超过a点接近b点的趋势时，必须 要提出警报并加大治虫力度 活动：探究果蝇种群的增长 果蝇体型较小，繁殖力强，生活史短，饲养管理简单，并且容易计数和保存。果蝇主要以附生在水果上的酵母菌等真菌为食。果蝇的性别可以通过肉眼观察判断。雌果蝇个体较大，腹部末端尖且色浅，有产卵管，腹背面有5条黑色条纹。雄果蝇个体较小，腹部末端圆钝，颜色呈深黑色，有交尾器，腹背面有3条黑色条纹(图1-7)。 图1-7雌果蝇(左)和雄果蝇(右) 活动：探究果蝇种群的增长 目的要求 1.学会培养果蝇的方法与技能。 2.绘制果蝇增长的曲线图,学会数学建模的方法。分析果蝇的增长曲线的特点 及形成的原因。 https://mp.weixin.qq.com/s/6IrbHauHDSxji9ODzlTYCA 活动：探究果蝇种群的增长 思考：1. 为什么要用三个广口瓶来培养果蝇？ 2. 半根香蕉的作用？ 3. 2cm厚的棉花有什么作用？ 4. 1~2滴乙醚的作用？处理时间可以很长吗？ 防止实验偶然性。 吸收香蕉腐败的汁液； 作为食物。 将果蝇麻醉，便于计数。 乙醚不能过多，以免麻醉过度。若翅膀与身体呈45°翘起说明已经死亡。 为果蝇化蛹提供场所，所以棉花层不宜过薄不然香蕉汁液会没过棉花，会影响蛹后果蝇的羽化。 将培养瓶置于温度适宜(20-25℃)的环境中培养，持续3周。每天观察、记录培养瓶中果蝇个体数。某实验小组对实验数据处理后，绘制了果蝇种群数量增长曲线图，如下： 活动：探究果蝇种群的增长 800 600 400 200 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 ——1号瓶 ——2号瓶 ——3号瓶 /天 只/数量 1.分析果蝇种群增长曲线特点及形成原因。 ①果蝇种群增长曲线的类型是类似于是”S”形曲线，其原因是？ 广口瓶空间以及瓶内食物数量有限。 ②实验初期，大概10-12天为什么数量一直是4只？ ③第几天的增长速率最大？第17天左右达到k值，其后几天数量变化的原因是 果蝇成虫每天产卵，从卵到羽化为成虫，大概10--12天。 第14天左右； 食物消耗殆尽；香蕉腐败的汁液增多影响果蝇的发育存活。 活动：探究果蝇种群的增长 由于广口瓶空间以及瓶内食物数量有限，果蝇种群按照“S”形曲线增长。实验初期，条件适宜，食物充足，果蝇成虫每天产卵，从卵到羽化为成虫，大概10--12天，所以前10天左右，果蝇数量一直是4只，随后逐渐增加，到第14天左右出现果蝇种群的最大增长速率，即达到K/2。随着果蝇数量的增加，种内斗争加剧，增长速率放缓，在第17天左右种群数量达到K值。之后因为食物消耗殆尽、香蕉腐败的汁液增多影响果蝇的羽化等原因种群数量出现下降。 1.分析果蝇种群增长曲线特点及形成原因。 活动：探究果蝇种群的增长 2.如何设计实验研究温度对果蝇种群增长的影响？ 将果蝇培养装置分别放置在一定温度梯度下培养，如4℃、8℃、12℃、16℃、20℃、24℃、28℃、32℃，每天定时对瓶内果蝇进行计数，取平均值绘制成曲线图，构建数学模型并加以分析。 活动：探究果蝇种群的增长 1.“探究果蝇种群的增长”活动中，下列叙述错误的是（       ） A．在培养瓶中放入熟透了的半根香蕉可以为果蝇生长繁殖提供食物来源 B．每天同一时间观察并记录培养瓶中的果蝇个体数 C．若培养瓶内的果蝇数量不易直接观察计数时，可以用乙醚麻醉后再计数 D．用镊子夹取果蝇计数后，需将果蝇放回培养瓶继续培养 2.如图是某学生根据活动“探究果蝇种群的增长”所绘制的果蝇种群数量变化曲线图，其中果蝇数量是果蝇的成虫数量。下列叙述正确的是（　　） A．果蝇不以香蕉为食，主要取食附着在香蕉上的酵母菌等真菌 B．为了方便，可采用样方法对麻醉后的果蝇进行计数 C．实验第14天种群增长速率最大，是因为此时产卵量最大 D．若一开始投入的果蝇为16对，果蝇的K值一定会远大于580只 $