内容正文:
每个人每只手上大约会有150种细菌,一双未洗过的手上最多约有80万个细菌。另有调查显示,不洗的手一般带有20-30种病菌,许多常见传染病,例如感染性腹泻、急性呼吸道传染病、肠道寄生虫病、皮肤过敏、沙眼等疾病都是经手传播的。
视频:细菌的数量
第一章 种群及其动态
人教版选择性必修二
第二节
3
我们的手上难免沾染细菌。细菌的繁殖速率很快,因而我们要常洗手。假设在营养和生存空间没有限制的情况下,某种细菌每20min就通过分裂繁殖一代。
课本P7
1. 第n代细菌数量的计算公式是什么?
时间(min) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
分裂次数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
数量(个) 1
2
4
8
16
32
64
128
256
512
Nn=2n
21
22
23
24
25
26
27
28
29
20
问题探讨
2. 72h后,由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少?
n=(72h×60min)÷20min=216
Nn=1 X 2n =2216(个)
不会,因为培养瓶中的营养物质和空间是有限的
3. 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?
课本P7
思考:如果初始数量为N0个细菌,则第n代细菌数量(Nn)的计算公式是?
Nn=N0×2n
问题探讨
模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性描述。
物理模型
数学模型
概念模型
回顾复习
【重点突破一】建构种群增长模型的方法
2、表现形式及优缺点
数学公式
曲线图
3、建构数学模型的意义:
描述、解释和预测种群数量的变化。
1、数学模型:是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。
Nn= 1×2n
精确,但不够直观
直观,但不够精确
4、 建立数学模型的步骤:
提出问题
提出假设
建立模型
检验修正
【重点突破一】建构种群增长模型的方法
以上得出的公式和增长曲线,只是对理想条件下的细菌数量增长的推测。同学们思考在自然界中,种群的数量变化是怎样的呢?
假说演绎法
曾有生物学家说,如果90年内不采取措施限制兔子繁殖,地球上每平方米的土地都应该站着一只兔子,雌兔有两个子宫可以同时受精怀孕,而且在6个月大时就可以怀孕,从受孕到生下兔宝宝只需要1个月左右,每窝4-12只,最厉害的是它们生下兔宝宝后几分钟就可以再次怀孕。
【重点突破一】建构种群增长模型的方法
【思考 · 讨论】
视频:澳大利亚的百年“人兔大战”
资料1:
分析自然界种群增长的实例
资料2:
“Z”形
部分环颈雉越冬死亡,降低了每年春季所观察到的种群数量
【重点突破一】建构种群增长模型的方法
【思考 · 讨论】
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。
以上的公式和曲线,是在理想条件下的预测,在自然界中,种群的数量变化情况是怎样的呢?
10
讨论:
3.这种种群增长的趋势能不能一直持续下去?
种群数量增长迅猛, 且呈无限增长趋势。
食物充足,缺少天敌等
不能,因食物和空间有限
1.这两个资料中种群增长有什么共同点?
2.种群出现这种增长的原因是什么?
分析自然界种群增长的实例
4.野兔和环颈雉种群的增长曲线是否类似于细菌种群的增长曲线?
类似,均成“J”形
【重点突破一】建构种群增长模型的方法
【思考 · 讨论】
11
1.模型假设
发生条件
理想条件 — 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。
(不存在环境阻力)
2.建立模型
数学公式
曲线图
Nt=N0λt
t年后该种群数量
该种群的起始数量
现年是前一年种群数量的λ倍
时间
【重点突破二】种群的“J”形增长
①实验室条件下
②当一个种群刚迁入新的适宜环境时
3.适用对象:
百年“人兔大战”澳洲完败,百亿野兔真吃不完啊!
小龙虾是怎么一步步混成“史上最耻辱”入侵物种的?
中国螃蟹肆虐欧洲,泛滥成灾到逼疯外国人,请求中国吃货支援!
4.“J”形增长的特点:
种群数量每年以一定的倍数增长,第二年是第一年的λ倍
【思考1】当λ满足什么条件时,种群数量呈“J”形增长?
项目 种群数量变化 年龄结构
λ>1
λ=1
λ<1
增加
增长型
相对稳定
稳定型
减少
衰退型
λ >1
λ <1
λ =1
种群数量
时间
0
只有λ>1且为定值时,种群增长才为“J”形增长
【思考2】当λ>1时,种群一定呈“J”形增长吗?
λ=
种群当年个体数
种群前一年个体数
=
Nt
Nt-1
【重点突破二】种群的“J”形增长
1.A、B、C、D四点时的种群数量相比,最多的是 点;最少的是 点.
B
D
λ=
种群当年个体数
种群前一年个体数
λ=
今年
去年
>1
今年 去年
λ=
今年
去年
=1
今年=去年
λ=
今年
去年
<1
今年<去年
增长
相对稳定
减少
>
出>死
出≈死
出<死
现学现用
1-4年,种群数量呈___ 形增长,4-5年,种群数量________
5-9年,种群数量__________,年龄结构属于________
9-10年,种群数量_______10-11年,种群数量_______
11-13年,种群数量____________________________
前5年,种群数量第_______年最高,9-13年,种群数量第______年最低
“J”
增长
相对稳定
减少
减少
11-12年下降,12-13年增长
5
12
2.据图说出种群数量如何变化
稳定型
现学现用
3.科研小组对某地甲、乙两个种群的数量进行了多年的跟踪调查,并研究
Nt+1/Nt ,随时间的变化趋势,结果如图所示(图中Nt ,表示第 t 年的种群数量,Nt+1表示第t+1年的种群数量)。下列分析正确的是( )
A. 甲种群在0~t3 段的年龄结构为增长型
B. 乙种群在0~t1 段的种群数量呈“J”形增长
C. 乙种群在t2 时数量最少
D. 甲种群在t3 后数量相对稳定可能是生存条件
得到了改善
B
现学现用
增长率
时间
O
现有个体数-原有个体数
增长时间
增长速率=
增长率 (入-1);
增长速率呈 .
(“J”形曲线的 )。
保持不变
指数函数增长
斜率
5.种群增长率和增长速率的辨析
【重点突破二】种群的“J”形增长
=λ-1
(定值)
1.20世纪30年代环颈雉被引入美国的一个岛屿后,初期其种群数量的增长如图实线所示。下列相关叙述正确的是( )
C
A.可用样方法调查环颈雉的种群密度
B.图中5年内环颈雉种群数量增长曲线出现弯折是绘制失误造成的
C.环颈雉种群数量的增长曲线近似“J”形(Nt=N0λt),其中λ>1
D.环颈雉的种群增长率曲线也为“J”形
现学现用
2.在营养和生存空间等没有限制的理想条件下,某细菌每20min就分裂繁殖一代。现将该细菌种群(m个个体)接种到培养基上(资源、空间无限),T小时后,该种群的个体总数是( ),λ是( )
A.m·2T ; 8 B.m·220 ; 2
C.2T/20 ; 16 D.m·23T ; 8
D
现学现用
思考讨论
如果遇到资源、空间等方面的限制,种群还会呈“J”型增长吗?
如何验证这个观点?
资源和空间
有限
种内斗争加剧
种群密度增大
捕食者
数量增加
出生率降低
死亡率增高
出生率与死亡率相等
增长停止数量稳定
生态学家高斯的实验:在0.5mL培养液中放入5个大草履虫,每隔24h统计一次大草履虫的数量。经反复实验,结果如右图所示。
课本P9
思考.讨论
(1)大草履虫的数量在第几天增长较快?
第2天和第3天
(2)第几天以后基本维持在375个左右?
第5天
(3)为什么大草履虫种群没有出现“J”形增长?
由于随着大草履虫数量的增多,对食物和空间的竞争趋于激烈,导致出生率下降,死亡率升高。
(4)这种类型的种群增长称为什么?
种群的“S”形增长
种群经过一定时间的增长后,数量趋于稳定,增长曲线呈“S”形。
【重点突破三】种群的“S”形增长
1.条件:存在资源和空间有限,天敌的制约等(即存在环境阻力)。
3.“S”形增长形成原因:
①资源和空间有限
②种群密度增大时
种内竞争加剧
出生率降低
死亡率升高
出生率=死亡率时
种群稳定在一定的水平
③存在天敌等
【重点突破三】种群的“S”形增长
模型假设
2.特点:种群经过一定时间的增长后,数量趋于稳定。
建立模型
1.曲线图
2.K值(环境容纳量):一定的环境条件所能维持的种群最大数量。
(1)K 值 (是/不是)种群数量的最大值,一定的环境条件所能维持的种群最大数量。在环境条件没有变化的情况下,种群数量在K值上下波动,动态平衡。
不是
(3)K值会随着环境的改变而发生变化,
当环境遭受破坏时,K值会_____;
当环境条件改善时,K值会_____。
下降
上升
(2)请据图分析:该种群的K 值为 。
K2
3.适用对象:
一般自然条件下(现实状态)种群的增长。
【重点突破三】种群的“S”形增长
建立模型
4.“S”形曲线分析:
种群基数小,需要适应新环境,增长较缓慢。
(1)AB段:A≠0
(2)BC段:
(3)C点:
(4)CD段:
资源和空间丰富,出生率升高,种群数量增长迅速。
种群数量为K/2,种群增长速率达到最大。
资源和空间有限,种群密度增大,种内竞争加剧,出生率降低,死亡率升高,种群增长减缓;
(5)DE段:
出生率约等于死亡率,种群增长速率几乎为0,种群数量达到K值,且维持相对稳定。
调整(适应)期
加速期
转折点
减速期
饱和期
【重点突破三】种群的“S”形增长
5.“S”形曲线增长率和增长速率
增长率=出生率-死亡率
②增长速率
K值
K值
K值时
K/2值时
K/2值时
K值时
种群增长速率先增大后减小
种群增长率一直减小
①增长率
【重点突破三】种群的“S”形增长
建立模型
①t1之前,种群数量小于K/2值,由于资源和空间相对充裕,种群增长速率逐渐增大;
②当种群数量为K/2值时,出生速率远大于死亡速率,种群增长速率达到最大值;
③t1~t2,由于资源和空间有限,当种群密度增大时,种内斗争加剧,天敌数量增加,种群增长速率下降;
④t2时,种群数量达到K值,此时出生率等于死亡率,种群增长速率为0。
增长速率和增长率小结
增长率 增长速率
公式
有无单位
“J”型增长
“S”型增长
无单位
有单位(个/时间)
保持不变
随种群数量增加而增大
随种群数量增加而减小
先增大后减小为0
【重点突破三】种群的“S”形增长
02
(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,食物和活动范围缩小,K值降低。
6. K值和K/2值的运用:
场景1
课本P9
【重点突破三】种群的“S”形增长
建立模型
02
场景2
怎样做才能最有效的灭鼠?
机械捕杀
药物捕杀
施用避孕药
放养天敌
断绝或减少食物来源
①增大
死亡率
③降低环境
容纳量
②降低
出生率
是防治有害生物的根本措施
硬化地面
K/2前
在 捕杀,防止老鼠种群数量达到K/2。
6. K值和K/2值的运用:
【重点突破三】种群的“S”形增长
建立模型
K
种群数量
时间
0
B
C
D
E
t1
t2
A
K/2
02
场景3
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?
应使被捕鱼群的种群数量保持在K/2水平,因为在这个水平上种群增长速率最大。
K
种群数量
时间
0
B
C
D
E
t1
t2
A
K/2
—“黄金开发点”
6. K值和K/2值的运用:
【重点突破三】种群的“S”形增长
建立模型
K值
减小环境阻力 → 增大K值 → 保护野生生物资源
增大环境阻力 → 降低K值 → 防治有害生物
草原最大载畜量不超过K值 → 合理确定载畜量
K/2值
渔业捕捞后的种群数量要在K/2值处
K/2值前防治有害生物,严防达到K/2值处
归纳总结:K值和K/2值的运用
【重点突破三】种群的“S”形增长
1. 有人说目前全世界人口数量已经达到地球的环境容纳量,必需采取更加严格的措施控制人口出生率;有人却认为科技进步能提高地球对人类的环境容纳量,例如,育种和种植技术的进步,能提高作物产量,从而养活更多的人。对此你持什么观点?哪些证据支持你的观点?
提示:世界范围内存在的资源危机和能源紧缺等问题,说明地球上的人口可能已经接近或达到环境容纳量,因此应当控制人口增长;随着科技进步,农作物产量不断提高,人来开发、利用和保护资源的能力不断加强,因而可以养活更多的人口。
思考·讨论:环境容纳量与现实生活
【重点突破三】种群的“S”形增长
思考·讨论:环境容纳量与现实生活
2. 鼠害导致作物减产,蚊、蝇会传播疾病。从环境容纳量的角度思考,对家鼠等有害动物的控制,应当采取什么措施??
提示: 对鼠等有害动物的控制,可以采取器械捕杀、药物防治等措施。从环境容纳量的角度思考,还可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量,如将粮食和其他食物储藏在安全处,断绝或减少它们的食物来源;室内采取硬化地面等措施,减少它们挖造巢穴的场所;养殖或释放它们的天敌;搞好环境卫生;等等。
【重点突破三】种群的“S”形增长
“J”形增长 “S”形增长
产生条件
增长特点
曲线
联系
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。
每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。
“S”形增长是“J”形增长在自然界环境阻力作用下发展的必然结果。
7.“J”形增长和“S”形增长的比较
【重点突破三】种群的“S”形增长
①.某种群生活在一个较理想的环境中,则此种群数量增长的曲线是 。
②.如果种群生活在一个有限制的环境中,增长的曲线可能是 。
③.图中两曲线间的阴影部分代表 ,按达尔文自然选择学说,表示在生存斗争中被 的个体数量。
“S”形
“J”形
环境阻力
淘汰
0
K
时间
环境阻力
环境容纳量
S形
J形
种群数量
7.“J”形增长和“S”形增长的比较
【重点突破三】种群的“S”形增长
① 对应的种群增长速率为0,数量最大,为K值。
② 对应的种群增长速率最大,为K/2值。
A点
A'点
B点对应的种群出生率与死亡率相等,种群数量达到最大,为 。
K值
拓展:K值的不同表示方法
方法1:
方法2:
【重点突破三】种群的“S”形增长
① 对应的种群数量为K值。
② 对应的种群出生率与死亡率差值最大,为K/2值。
C点
C'点
① 对应的种群个体数最多,即K值。
② 对应的种群个体数为K/2值。
D点
D'点
方法3:
方法4:
拓展:K值的不同表示方法
【重点突破三】种群的“S”形增长
1、在自然界,有的种群能够在一段时间内维持数量的相对稳定
2、大多数生物的种群数量总是在波动中
时间
种群数量/相对值
某地区东亚飞蝗种群数量的波动
特定条件下可能出现种群爆发:蝗灾、鼠灾、赤潮等
3、下降:当种群长久处于不利条件下,种群数量会出现持续性或急剧的下降,甚至衰退、消亡。
说明:对于低于种群延续所需最小种群数量的物种,需要采取有效保护措施。
【重点突破四】种群数量的波动
拓展:周期性波动和不规则波动
【重点突破四】种群数量的波动
1.下列关于“J”形曲线和“S”形曲线的叙述,不正确的是( )
A.某种群迁入一个新的适宜的环境后,在一定时期内出现“J”形曲线
B.在自然界中,种群按“J”形曲线无限增长
C.在自然界中,当种群数量达到K值时,种群增长方式呈S”形曲线
D.在理想条件下,种群的年增长率不变,短期内出现“J”形增长
现学现用
2.如下图中曲线1、2分别表示不同环境下某野生动物种群数量变化情况。下列叙述错误的是( )
A.曲线1表示一种理想状态下的种群数量变化
B.曲线2所代表的种群的环境容纳量是K1
C.图中阴影部分表示由于环境阻力而淘汰的个体
D.AB段之间种群增长速率逐渐下降,但出生率大于死亡率
现学现用
A.图1中a点和b点时的增长率相等
B.图2中d点时的增长速率最快
C.防治蝗灾最好在图2中e点对应的时刻进行
D.水葫芦入侵云南滇池的开始阶段,种群数量的增长情况可用图1表示
3.如图表示某种群在理想环境中(图1)和有环境阻力条件下(图2)的数量增长曲线,下列相关叙述错误的是( )
现学现用
(1)酵母菌属 型微生物,有氧呼吸产生CO2和 ,无氧呼吸可产生CO2和 。
(2)在理想环境中,酵母菌种群的增长呈 形曲线;在有限的环境条件下,种群的增长呈 形曲线。在恒定培养液中当酵母菌种群数量达到K值后,还会 。
(3)用液体培养基培养酵母菌,种群增长受培养液的 等因素的影响。
(4)采用 法进行显微镜计数,来测定酵母菌种群的数量。
兼性厌氧
水
酒精
“J”
“S”
下降直至全部死亡
成分、 空间、pH、温度和代谢废物
抽样检测
探究·实践:培养液中酵母菌种群数量的变化
【重点突破五】探究●实践
1.实验原理:
2.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?
3.作出假设
培养液中的酵母菌数量一开始呈“J”型增长;
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,酵母菌数量呈“S”型增长。
4.材料用具
酵母菌、无菌马铃薯培养液或者肉汤培养液、试管、血细胞计数板、 滴管、显微镜等。
探究·实践:培养液中酵母菌种群数量的变化
【重点突破五】探究●实践
酵母菌是典型的真核生物,是兼性厌氧生物。酿酒和做面包都需要酵母菌,这些酵母菌可以用液体培养基(培养液)来培养。
培养液
酵母菌出芽生殖
探究·实践:培养液中酵母菌种群数量的变化
【重点突破五】探究●实践
血细胞计数板
探究·实践:培养液中酵母菌种群数量的变化
【重点突破五】探究●实践
血细胞计数板
探究·实践:培养液中酵母菌种群数量的变化
【重点突破五】探究●实践
大方格
中方格
小方格
16(中格)×25(小格)型
25(中格)×16(小格)型
不管计数室是哪一种规格,其每一大方格都是由16×25=25×16=400个小方格组成
放大
血细胞计数板
放大
大方格的长和宽各为1mm,深度为0.1mm
1mm
深度:0.1mm
大方格容积为:
1mm×1mm×0.1mm
=0.1mm3
(1mm3=1×10-3ml)
=1×10-4ml
血细胞计数板
【重点突破五】探究●实践
①自变量:_____
②因变量:__________
③无关变量:_____________
课本P11
5.实验设计:
(1)变量设置
本实验自变量是什么?该如何设置?
时间
酵母菌数量
培养液的体积等
探究·实践:培养液中酵母菌种群数量的变化
【重点突破五】探究●实践
课本P11
(2)实验步骤
5.实验设计:
如何利用血细胞计数板对酵母菌进行计数?
【重点突破五】探究●实践
课本P11
(3)酵母菌计数
5.实验设计:
16×25型:
一般取四角的四个中方格(100个小方格)计数
25×16型:
一般计数四个角和中央的五个中方格(80个小方格)的细胞数。 (五点取样法)
16(中格)×25(小格)型
25(中格)×16(小格)型
①工具:血细胞计数板
②方法:抽样检测法
探究·实践:培养液中酵母菌种群数量的变化
【重点突破五】探究●实践
(3)酵母菌计数
5.实验设计:
1mL培养液中细胞个数:
=每个小方格细胞平均数量
=每个中方格细胞平均数量
=大方格细胞数量
×400
×104
×稀释倍数
×25(或16)
×104
×稀释倍数
×104
×稀释倍数
探究·实践:培养液中酵母菌种群数量的变化
【重点突破五】探究●实践
(3)酵母菌计数
5.实验设计:
1mL样品中酵母菌数:
A1、A2、A3、A4、A5分别为五个中方格中的酵母菌数。
=
80
×400×104×稀释倍数
A1+A2+A3+A4+A5
规格一:25×16型
A1
A2
A3
A4
A5
计数公式:
=
×400
每小格平均数
×104
×稀释倍数
=
5
×25×104×稀释倍数
A1+A2+A3+A4+A5
×25
=
每中格平均数
×104
×稀释倍数
【重点突破五】探究●实践
(3)酵母菌计数
四.实验设计:
1mL样品中酵母菌数:
A1、A2、A3、A4分别为四个中方格中的酵母菌数。
=
100
×400×104×稀释倍数
A1+A2+A3+A4
计数公式:
=
×400
每小格平均数
×104×稀释倍数
规格二:16×25型
A1
A2
A4
A3
=
4
×16×104×稀释倍数
A1+A2+A3+A4
×16
×104×稀释倍数
=
每中格平均数
【重点突破五】探究●实践
例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
解析 :根据公式:5×400×104×10=2×108
例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
解析 :根据公式:(20÷5)×25×10 000×100=1×108
或(20÷80)×400×104×100=1×108
现学现用
课本P11
5.实验设计:
①将盖玻片放在血细胞计数板的计数室上
②用吸管吸取培养液,滴于盖玻片边缘,让培养液自行渗入计数室内
③稍待片刻,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,显微镜观察并计数一个小方格内酵母菌数量。
估算
在吸管吸取培养液之前,要振荡培养液摇匀,使酵母菌均匀分布,以保证估算的准确性
(4)加样方法
【重点突破五】探究●实践
课本P11
(5)注意事项
盖盖玻片和滴加培养液,哪个步骤在前?
先盖后滴,即先盖盖玻片,再将培养液滴加于盖玻片边缘,让培养液自行渗入。多余培养液用滤纸吸去。
为什么要待酵母菌全部沉降到计数室底部再计数?
吸取培养液之前为什么要将培养液摇匀?
使酵母菌分布均匀,减少实验误差。
酵母菌全部沉降到计数室底部,减少实验误差。
如果先滴后盖,那么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,使计数室内部液体增多,导致计数结果偏高。
【重点突破五】探究●实践
课本P11
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。
本实验需要设置对照吗?
对于压在小方格界线上的酵母菌应当怎样计数?
只计相邻两边及其顶角上的酵母菌,一般遵循“计上不计下,计左不计右”的原则。
不需要对照,在时间上形成前后自身对照。
需要做重复实验吗?
需要重复,对每个样品可计数三次,再取平均值,以提高数据的准确性。
一个中方格
(5)注意事项
【重点突破五】探究●实践
课本P11
观察到的酵母菌都是活的吗?
能观察到活菌和死菌。可以用亚甲基液(或台盼蓝染液)对菌体进行染色,被染成蓝色的是死菌,没有染色的是活菌。
如果没有染色,计数出来的数据会比真实值偏大。
(5)注意事项
【重点突破五】探究●实践
课本P11
第 1 天
第 4 天
第 6 天
第 7 天
死亡
连续观察7天,分布记录下这7天的数值。
6.实验结果:
探究·实践:培养液中酵母菌种群数量的变化
【重点突破五】探究●实践
课本P11
6.实验结果:
时间/天 1 2 3 4 5 6 7
数量/个
每天计数酵母菌数量的时间要固定,结果用记录表记录,如下:单位(109 个/ mL)
0.12
0.89
3.47
5.23
6.13
6.79
7.02
绘制曲线图
据实验结果绘制的曲线图接近哪种增长模型。
重复实验,取平均值
探究·实践:培养液中酵母菌种群数量的变化
【重点突破五】探究●实践
课本P11
7.实验结论:
在环境资源有限的条件下,酵母菌的种群数量随时间变化呈“S”形增长曲线
探究·实践:培养液中酵母菌种群数量的变化
【重点突破五】探究●实践
酵母菌种群数量趋势呈先增加后减少。
起初培养液中营养充足,条件适宜,酵母菌大量繁殖,数量增长;
随着酵母菌种群数量的增大,营养消耗、代谢产物的积累、PH变化、生存空间不足使得生存条件恶化,酵母菌的死亡率上升,高于出生率,种群数量下降。
64
种群数量的变化
“S”形增长
“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(λ>1,且为定值)
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)
长期处于不利条件→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)
种群增长模型
建构种群增长模型的方法
课堂小结
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—定数量就会保持稳定。( )
×
×
×
练习与应用12
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
练习与应用12
67
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。
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。
二、拓展应用
练习与应用12
68
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?请査阅有关的书籍或网站。
提示: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。
在养鱼过程中应该按照群落的垂直结构的特点放养生活在不同水层的鱼,达到充分利用水中资源的目的,在每个水层中控制鱼类的种群密度在K/2左右,因为在此时种群的增长速率最大。
二、拓展应用
练习与应用12
69
Lavf58.28.100
Lavf58.28.100
Lavf58.20.100
Bilibili VXCode Swarm Transcoder r0.2.61(gap_fixed:False)
$