生物第2节 种群数量的变化课文内容ppt课件

这是一份生物第2节 种群数量的变化课文内容ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了任务一问题探讨，Nn2n，凤眼莲水葫芦，想一想，环境阻力，高斯的实验，种群增长速率的变化，模型产生原因，实践应用，思考下列问题等内容，欢迎下载使用。

图片中的手越白意味着越脏，越黑意味着越干净
假设：在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20 min就通过二分裂繁殖一代。
一、建构种群增长模型的方法
2 4 8 16 32 64 128 256 512
1.根据假设计算出1个细菌在不同时间产生后代的数量，记录在自己设计的表格中。
2.如果用N表示细菌的数量，n表示细菌的代数（设子一代为第一代），请试着写出细菌种群数量 的数学公式。
3. 36 h后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？　
Nn＝1×２n ＝2108
理想条件下，一个细菌3天繁殖后代的总质量约是地球质量的1.765×1025倍！
4.以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，画出细菌种群的增长曲线。
种群增长数学模型的作用： 能够描述、解释和预测种群的数量变化。
数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学形式，可以为公式、坐标图等。
细菌每20min分裂一次，怎样计算繁殖n代的数量？
在资源和生存空间没有限制的条件下，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响
Nn=2nN代表细菌数量，n表示第几代
观察、统计细菌数量，对自己年建立的模型进行检验或修正
观察研究对象，提出问题
根据实验数据，用适当的形式对事物的性质进行表述，即建立数学模型
通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正
实例1：澳大利亚本来并没有兔子。 1859年，24只欧洲野兔从英国被带到了澳大利亚。这些野兔发现自己来到了天堂。因为这里有茂盛的牧草，却没有鹰等天敌。这里的土壤疏松，打洞做窝非常方便。于是，兔子开始了几乎不受任何限制的大量繁殖。不到100年，兔子的数量达到6 亿只以上，遍布整个大陆。后来，黏液瘤病毒控制了野兔的种群数量
实例2：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，我国目前有184万吨.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 。
实例3: 20世纪30年代,人们将环颈雉引入美国的一个岛屿
理想状态——食物充足，空间不限，气候适宜，没有敌害等
（N0为起始数量， t为时间，λ表示该种群增长倍数．）
2. 种群 “J”型增长的数学模型公式：
2000年之前我国人口变化
想一想：种群数量变化符合数学公式Nt=N0×λt 时，种群增长曲线一定是“J”形吗？
任务二：分析“J”型曲线
种群的数量每个世代（年）以一定的倍数增长，后一世代（年）种群数量是前一世代（年）种群数量的λ倍，种群数量的增长速率越来越快。
“J”型曲线增长的增长特点
理想化的情况在自然界中并不存在。那么，有哪些因素会影响到种群的数量变化呢？
生态学家高斯的实验：在0.5 mL培养液中放入5个大草履虫，每隔24 h统计一次大草履虫的数量。经反复实验，结果如下图所示。　　
①“S”型曲线：种群经过一定时间的增长后，数量 曲线。
②该实验中在第 天时增长率最快。
③环境容纳量（又称 ）：在环境条件 的情况下，一定空间中所能维持的种群的最大的数量称为环境容纳量。
增长速率为0增长速率逐渐增大增长速率最大增长速率逐渐减小增长速率为0
除起点和终点外,“S”形曲线种群增长速率一直大于0。
条件：自然条件下，有环境阻力
食物不足空间有限种内斗争天敌捕食气候等
“J”型和“S”型曲线重叠分析
“J”型和“S”型曲线比较
一定资源和空间下，当种群密度增大时，种内竞争不断加剧，种群的出生率降低，死亡率升高。当死亡率和出生率相等时，种群增长停止，稳定在一定水平（K值）。
种群经过一段开始期后，呈加速增长，数量达到K/2时增长最快，此后开始减速增长，到K值时停止增长。
最根本原因是东北豹栖息地遭到破坏，导致其食物和活动范围缩小，K值降低。
东北豹濒临灭绝的关键原因是什么？
建立自然保护区，给东北豹更宽广的生活空间，改善它们的栖息环境，从而提高环境容纳量。
保护东北豹的根本措施是什么？
控制家鼠数量有哪些思路和对应具体措施？
家鼠繁殖力极强，善于打洞，偷吃粮食，传播疾病，危害极大。
控制家鼠数量的思路和相应具体措施
（1）思路：增大死亡率。具体措施：机械捕杀、药物毒杀等。
梁杰荣等于1976年6-7月在某地采用0.2%氟乙酰胺喷雾灭鼠，当年鼠兔（高原鼠兔和中华鼢鼠）种群密度由58.66只/公顷剧降为1.88只/公顷。但3年后，种群密度恢复为165只/公顷。
（2）思路：降低出生率。具体措施：施用避孕药、降低生殖率的激素等。（3）思路：降低环境容纳量。具体措施：养殖家猫捕食家鼠、搞好环境卫生、硬化地面、安全储藏食物等。
降低有害生物环境容纳量是防治有害生物的根本措施。
如何合理确定有益生物资源的采收量？
有益生物资源的合理采收量
科学调查有益生物资源的环境容纳量，使采收后种群数量剩余 K/2 左右。此时种群具有最大增长速率，可以在最短时间恢复种群数量，有利于人类持续获得较大收获量，是可再生资源的最佳收获策略。
1800年人们把绵羊引入到塔斯马尼来岛，在此后的60年间种群增长曲线图。
1. 一段时期内维持相对稳定
非洲草原上的野牛、狮种群数量相对稳定
K值是种群数量在一定环境中上下波动的平衡值。
加拿大北方森林的猞猁和雪兔种群数量同步周期性波动
2. 处于规则或不规则波动中
处于波动状态的种群，在某些特定条件下可能出现种群爆发。
3. 持续性的或急剧的下降，甚至衰退、消亡
最后一只活体长江白鳍豚“淇淇”的标本
原因：人类乱捕滥杀、栖息地破坏。种群数量过少，近亲繁殖使种群适应性降低。
建构种群增长模型的方法
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
一段时间内相对稳定(接近K值）
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）
四、探究培养液中酵母菌种群的数量变化
1.如何在实际操作中设置该实验的时间变量？2.怎样培养酵母菌？3.如何利用血细胞计数板对酵母菌进行计数？（1）血细胞计数板的介绍（2）计数过程中的注意事项4.该实验是否需要对照和重复实验？5.如何记录和处理实验结果？6.据实验结果绘制的曲线图接近哪种增长模型，为什么？
1.如何在实际操作中设置该实验的时间变量？
培养时间/h: 0 3 6 9 12 15 18 21
2.怎样培养酵母菌？为什么？
培养瓶用微孔封口膜封口，28 ℃恒温、振荡培养。
微孔封口膜封口既能避免杂菌污染培养液，又能保证培养过程中的气体流通。28 ℃是酵母菌出芽生殖比较适宜的温度。振荡有利于促进溶氧，利于酵母菌有氧呼吸供能；促进培养液中营养成分与酵母菌菌体充分接触，有利于酵母菌出芽生殖。
3. 如何利用血细胞计数板对酵母菌进行计数？
（1）计数室（中间大方格）的长和宽各为1mm，深度为0.1mm，其体积为______mm3 ，合_________mL。
计数室分为25中格（双线边）
每一中格又分为16小格
（2）计数室是由___________个小格组成
现观察到如图所示5个中格共80个小室内有酵母菌总数为40个，则上述1mL酵母菌样品中约有细菌     个
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。
盖盖玻片和滴加培养液，哪个步骤在前？
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？
使菌体分散开来、混和均匀，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。
用无菌水稀释至每小格细胞数目为5~10 个
如果小方格内酵母菌过多，怎么办？
计数的包括活菌和死菌。可以用亚甲基蓝对菌体进行染色，被染成蓝色的是死菌，没有染色的是活菌。
(1)计数的酵母菌都是活的吗？
(2)对于压在中方格界线上的酵母菌和酵母菌芽体，应当怎样计数？
压线的菌体，计上不计下，计左不计右。离开母体的芽体，无论大小均算一个。如果正在出芽，芽体大小达到或超过母细胞一半时，芽体可算1 个。
如果每一个中格（一个计数室共25 个中格）平均有酵母菌40 个，用来计数的培养液稀释了100 倍，请估算每 1 mL原始酵母菌培养液有酵母菌多少个？
40×25÷0.1×1000×100 = 1×109（个/mL）
本实验有前后对照，可以不单设对照组。如果担心培养过程中有污染，则需要单设不接种酵母菌的空白对照组。
4. 本实验需要设置对照和重复吗？
本实验需要设置重复以减少实验误差。如果全班同学所测量的酵母菌来自同一培养样品，可以取全班同学计数的平均值作为实验结果，或者每名同学计数3 个或3 个以上计数室求平均值。
5.如何记录和处理实验结果？
全班同学分成若干组，每组计数一个培养时段。每人计数一个计数室，以小组计数平均值作该时段估值。
全班汇总表格：单位（109 个/ mL）