【Syx】种群数量的变化课件-2023-2024学年高二上学期生物人教版选择性必修2.pptx

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1、第一章第一章 种群及其动态种群及其动态第二节第二节 种群数量的变化种群数量的变化人人 教教 版版 高高 中中 生生 物物 选选 择择 性性 必必 修修2 2上节重要知识回顾上节重要知识回顾1 1、种群的数量特征及关系：、种群的数量特征及关系：年龄结构分类？年龄结构分类？年龄结构分类？年龄结构分类？结构增长型增长型增长型增长型稳定型稳定型稳定型稳定型衰退型衰退型衰退型衰退型对城市人口和鸟类数量影响较大；对城市人口和鸟类数量影响较大；最基本数量特征；最基本数量特征；最基本数量特征；最基本数量特征；适用于适用于双子叶植物双子叶植物和和活动范围小的动物活动范围小的动物；适用于有趋光性的昆虫；适用于有趋

2、光性的昆虫；适用于有趋光性的昆虫；适用于有趋光性的昆虫；适用于适用于适用于适用于活动能力强活动能力强活动能力强活动能力强、活动范围大的动物活动范围大的动物活动范围大的动物活动范围大的动物；重捕标志数重捕标志数重捕个体总数重捕个体总数初捕标志数初捕标志数个体总数个体总数(N)(N)=上节重要知识回顾上节重要知识回顾2 2、调查种群密度的常用方法：、调查种群密度的常用方法：(1)(1)(1)(1)逐个计数法：逐个计数法：逐个计数法：逐个计数法：样方法样方法样方法样方法：(2)(2)(2)(2)估算法：估算法：估算法：估算法：黑光灯诱捕法：黑光灯诱捕法：黑光灯诱捕法：黑光灯诱捕法：标记重捕法标记重捕

3、法标记重捕法标记重捕法：抽样检测法：抽样检测法：抽样检测法：抽样检测法：适用于调查个体数量少、个体大、分布范围较小时；适用于调查个体数量少、个体大、分布范围较小时；用于统计培养液中用于统计培养液中酵母菌、藻类等体积微小生物酵母菌、藻类等体积微小生物数量；数量；(3)(3)(3)(3)其他方法：其他方法：其他方法：其他方法：粪便分析法；粪便分析法；粪便分析法；粪便分析法；照片重复取样法；照片重复取样法；照片重复取样法；照片重复取样法；基于声音的个体识别技术基于声音的个体识别技术基于声音的个体识别技术基于声音的个体识别技术等等；适用于生活在隐蔽、复杂环境中的动物，特别是适用于生活在隐蔽、复杂环境中

4、的动物，特别是适用于生活在隐蔽、复杂环境中的动物，特别是适用于生活在隐蔽、复杂环境中的动物，特别是猛兽和猛禽猛兽和猛禽猛兽和猛禽猛兽和猛禽；1 1、复习模型的定义及分类，了解构建数、复习模型的定义及分类，了解构建数学模型的方法；学模型的方法；2 2、理解种群的、理解种群的“J”“J”形与形与“S”“S”形增长模式，能够应形增长模式，能够应用用K K值相关知识解决实际问题；值相关知识解决实际问题；4 4、通过课本中探究实践：培养液中酵母菌种群数量的变、通过课本中探究实践：培养液中酵母菌种群数量的变化，掌握抽样检测法的操作要点；化，掌握抽样检测法的操作要点；第二节 种群数量的变化学习目标3 3、了

5、解种群数量处于波动之中；、了解种群数量处于波动之中；知识点一、建构种群增长模型的方法知识点一、建构种群增长模型的方法2 2 2 2、模型分类：、模型分类：、模型分类：、模型分类：4 4 4 4、步骤：、步骤：、步骤：、步骤：用来描述一个系统或它的性质的用来描述一个系统或它的性质的数学形式数学形式；5 5 5 5、数学模型的表现形式：、数学模型的表现形式：、数学模型的表现形式：、数学模型的表现形式：数学模型数学模型优点优点公式公式曲线曲线科学、准确科学、准确 直观直观 观察研究对象，观察研究对象，提出问题提出问题；提出提出合理的合理的假设假设；根据实验数据，用根据实验数据，用适当的数学形式适当的

6、数学形式对事物的性质进行表达；对事物的性质进行表达；通过进一步实验或观察等，对模型进行通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正检验或修正；1 1 1 1、模型定义（详见必修一、模型定义（详见必修一、模型定义（详见必修一、模型定义（详见必修一57575757页）：页）：页）：页）：是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述；是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述；物理模型、概念模型、数学模型；物理模型、概念模型、数学模型；3 3 3 3、数学模型：、数学模型：、数学模型：、数学模型：知识点二、种群增长的知识点二、种群增长的“J”型曲线型曲线1

7、1 1 1、定义：、定义：、定义：、定义：2 2 2 2、模型假设（适用条件）：、模型假设（适用条件）：、模型假设（适用条件）：、模型假设（适用条件）：自然界有类似细菌在自然界有类似细菌在理想条件下理想条件下种群数量增长种群数量增长的形式，如果以的形式，如果以时间为横坐标时间为横坐标，种群数量为纵坐标种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线则画出曲线来表示，曲线则大致呈大致呈“J”“J”型型；在在食物和空间条件充裕食物和空间条件充裕、气候适宜气候适宜、没有天敌和其他竞争物种没有天敌和其他竞争物种等条件下；等条件下；没有环境阻力；没有环境阻力；物种入侵早期阶段；物种入侵早期阶段；理想条件下；理想条件

8、下；或属于以下情况之一或属于以下情况之一 ：3 3 3 3、数学模型：、数学模型：、数学模型：、数学模型：N Nt tN N0 0t t其中其中其中其中：（1 1 1 1）N N0 0 为该种群的起始数量；为该种群的起始数量；（2 2）t t 为时间；为时间；（3 3 3 3）N Nt t 表示表示t t年后该种群的数量；年后该种群的数量；（4 4）表示表示该年种群数量是上一年种群数量的倍数该年种群数量是上一年种群数量的倍数；4 4 4 4、增长率：、增长率：、增长率：、增长率：（1）定义：该年）定义：该年种群数量比上一年种群数量多了多少倍；种群数量比上一年种群数量多了多少倍；（2）增长率与）

9、增长率与的关系：的关系：增长率增长率=-1-1知识点二、种群增长的知识点二、种群增长的“J”型曲线型曲线11，种群数量，种群数量 ，该种群年龄结构为该种群年龄结构为 ；=1=1，种群数量，种群数量 ，该种群年龄结构为该种群年龄结构为 ；11，数量增加；，数量增加；死死出出=死死出出 死死出出=死死出出 死死K K8 8 8 8、指导意义：、指导意义：、指导意义：、指导意义：（1 1）为了）为了持续获得持续获得较多的生物资源：较多的生物资源：（2）对）对有害生物进行防治有害生物进行防治：（3）草场放牧、鱼的养殖草场放牧、鱼的养殖；设法设法增大增大K K值值；捕捞、采伐应在捕捞、采伐应在种群数量达

10、到种群数量达到K/2K/2以上以上时进行，且时进行，且剩余种群数量应保持在剩余种群数量应保持在K/2K/2；思考：合时收获能获得思考：合时收获能获得最大收获量最大收获量？设法设法减小减小K K值值；防治时间越早越好，应在防治时间越早越好，应在K/2K/2以前以前进行；进行；种群数量种群数量不能超过不能超过K值值，否则会导致，否则会导致生态系统生态系统的稳定性的稳定性破坏破坏；知识点三、种群增长的知识点三、种群增长的“S”型曲线型曲线K/2K/2知识点四、种群数量的波动知识点四、种群数量的波动1 1、外界条件稳定：种群数量在、外界条件稳定：种群数量在K K值上下波动值上下波动；3、不利条件：某些

11、种群种群数量会急剧不利条件：某些种群种群数量会急剧下降下降甚至濒临灭绝甚至濒临灭绝；2、某些特定条件下，种群数量可能出现爆发性某些特定条件下，种群数量可能出现爆发性增长增长；知识点五、培养液中酵母菌种群数量的变化知识点五、培养液中酵母菌种群数量的变化一、实验原理：一、实验原理：1 1、酵母菌酵母菌：（1）细胞结构归类：）细胞结构归类：（2）异化异化作用类型：作用类型：（3）同化同化作用类型：作用类型：（4）生殖方式：）生殖方式：（5）最适生长温度：）最适生长温度：单细胞真菌单细胞真菌,真核生物真核生物；兼性厌氧生物；兼性厌氧生物；C C6 6H H1212O O6 6+6O+6O2 26CO6

12、CO2 2+6H+6H2 2O O有氧气环境中，酵母菌进行有氧呼吸有氧气环境中，酵母菌进行有氧呼吸，将葡萄糖转化为水和二氧化碳。，将葡萄糖转化为水和二氧化碳。在无氧条件下，酵母菌进行酒精发酵在无氧条件下，酵母菌进行酒精发酵，通过将糖类转化成为二氧化碳和乙醇来，通过将糖类转化成为二氧化碳和乙醇来获取能量。获取能量。C C6 6H H1212O O6 62C2C2 2H H5 5OH+2COOH+2CO2 2出芽生殖出芽生殖、分裂生殖和孢子生殖；、分裂生殖和孢子生殖；异养生物；异养生物；28一、实验原理：一、实验原理：2 2、培养基种类培养基种类：3 3、影响影响酵母菌种群数量增长的酵母菌种群数量

13、增长的因素因素可能有？可能有？与培养液中与培养液中成分、空间、成分、空间、pHpH、温度、温度、0 02 2含量等含量等因素有关；因素有关；（1 1）固体培养基）固体培养基：（2 2）液体培养基（液）液体培养基（液）：知识点五、培养液中酵母菌种群数量的变化知识点五、培养液中酵母菌种群数量的变化二者成分上的唯二者成分上的唯一区别就是琼脂一区别就是琼脂;菌在固体培养基表面菌在固体培养基表面生长，可形成肉眼可生长，可形成肉眼可见的菌落见的菌落；菌在液体培养基内部菌在液体培养基内部生长，形成浑浊的菌生长，形成浑浊的菌悬液悬液；二、实验目的二、实验目的：3 3、实验结果假设、实验结果假设：1、自变量：、

14、自变量：2、因变量：、因变量：探究培养液中酵母菌种群数量的变化；探究培养液中酵母菌种群数量的变化；酵母菌数量；酵母菌数量；时间；时间；随着时间的推移，由于营养随着时间的推移，由于营养物质的消耗，有害代谢产物的积物质的消耗，有害代谢产物的积累，累，pH的改变，的改变，酵母菌的种群数酵母菌的种群数量呈类似量呈类似“S”型增长型增长；知识点五、培养液中酵母菌种群数量的变化知识点五、培养液中酵母菌种群数量的变化讨论讨论2、本实验需要设置对照吗、本实验需要设置对照吗？需要设置对照，但不用再单独设置需要设置对照，但不用再单独设置对照组，本实验为自身前后对照；对照组，本实验为自身前后对照；讨论讨论3、需要做

15、重复实验吗、需要做重复实验吗？需要做重复实验，为了避免偶然需要做重复实验，为了避免偶然现象的产生现象的产生,使结果更有可信度；使结果更有可信度；三、实验材料及器具三、实验材料及器具：1 1、酵母菌菌种：、酵母菌菌种：2 2、无菌马铃薯培养液无菌马铃薯培养液或肉汤培养液：或肉汤培养液：3 3、血细胞计数板：、血细胞计数板：使用时需使用时需活化活化；每个每个大方格中共有小方格大方格中共有小方格400400个个;包含两种类型：包含两种类型：16中中2525小或小或2525中中1616小小;知识点五、培养液中酵母菌种群数量的变化知识点五、培养液中酵母菌种群数量的变化血细胞计数板血细胞计数板用优质厚玻璃

16、制成用优质厚玻璃制成,每块计数板由每块计数板由H H形形凹槽分为凹槽分为2 2个同样的计数室。个同样的计数室。计数池两侧各有一支持柱，将特制的专用盖玻片覆计数池两侧各有一支持柱，将特制的专用盖玻片覆盖其上，形成盖其上，形成高高0.1mm0.1mm的计数室的计数室。计数室画有长、宽各计数室画有长、宽各3.0mm3.0mm的方格，分为的方格，分为9 9个大方格。个大方格。每个大方格面积：每个大方格面积：1.0mmX1.0mm=1.0mm1.0mmX1.0mm=1.0mm2 2 容积：容积：1.0mm1.0mm2 2X0.1mm=0.1mmX0.1mm=0.1mm3 3 4 4、显微镜：、显微镜：四

17、、实验设计：四、实验设计：1 1、酵母菌的计数：、酵母菌的计数：先将先将盖玻片放在计数室上盖玻片放在计数室上，用滴管吸取，用滴管吸取培养液培养液，滴于盖玻片边缘滴于盖玻片边缘，让培，让培养液养液自行渗入自行渗入，多余多余培养液用培养液用滤纸吸去滤纸吸去；(1)(1)方法：方法：稍等片刻，稍等片刻，待酵母菌细胞全部沉降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到计数室底部，将计数板放在载物台的中央，的中央，计数一个小方格内的酵母菌数量计数一个小方格内的酵母菌数量；根据根据公式估算公式估算试管中酵母菌试管中酵母菌总数总数；(2)(2)公式推导：公式推导：已知已知盖玻片下一个盖玻片下一个大

18、方格中大方格中培养液的培养液的容积为容积为0.1mm0.1mm3 3，稀稀释倍数为释倍数为B,B,若读出一个小方格内总菌数为若读出一个小方格内总菌数为A A；则则10mL10mL培养液中酵母菌总数培养液中酵母菌总数=（10105 5mmmm3 3）抽样检测法抽样检测法；A A400 10105 5BB=4104107 7A AB B知识点五、培养液中酵母菌种群数量的变化知识点五、培养液中酵母菌种群数量的变化该步骤不同于普通装片的制作该步骤不同于普通装片的制作；如果一个如果一个小方格内酵母菌过多小方格内酵母菌过多，难以数清，应当采取什么措施？，难以数清，应当采取什么措施？对于对于压在小方格界限上

19、的酵母菌压在小方格界限上的酵母菌，应当怎样计数？，应当怎样计数？将菌液进行稀释后再计数；将菌液进行稀释后再计数；方格内个体全部计数；边线交叉点计数；方格内个体全部计数；边线交叉点计数；位于边线上的，计上不计下，计左不计右；位于边线上的，计上不计下，计左不计右；方法参考样方法：方法参考样方法：每天每天计数计数酵母菌数量的酵母菌数量的时间要固定时间要固定；知识点五、培养液中酵母菌种群数量的变化知识点五、培养液中酵母菌种群数量的变化四、实验设计：四、实验设计：2 2、注意事项：、注意事项：从试管中吸出培养液进行计数之前，从试管中吸出培养液进行计数之前，要将试管轻轻震荡几次要将试管轻轻震荡几次，为什么

20、？，为什么？使培养液中酵母菌均匀分布，减小误差；使培养液中酵母菌均匀分布，减小误差；（1 1）有出芽的酵母菌）有出芽的酵母菌：酵母菌可进行出芽生殖，若将出芽的酵母菌按两个计数，会使数值偏高酵母菌可进行出芽生殖，若将出芽的酵母菌按两个计数，会使数值偏高；改进：只有当芽体与母细胞改进：只有当芽体与母细胞一样大的时候，才能记为两个一样大的时候，才能记为两个；3 3、影响实验结果的误差分析及改进办法：、影响实验结果的误差分析及改进办法：四、实验设计：四、实验设计：3 3、影响实验结果的误差分析及改进办法：、影响实验结果的误差分析及改进办法：（2 2）抽样检测法抽样检测法（选修（选修2 2）又称为）又称

21、为显微镜直接计数法显微镜直接计数法（选修（选修3 3）、）、血细胞计数板计数法；血细胞计数板计数法；该方法该方法不论细胞死活均计数，所得值比实际值偏大不论细胞死活均计数，所得值比实际值偏大；改进：可改进：可将菌液用特殊染色剂（如将菌液用特殊染色剂（如台盼蓝台盼蓝）染色染色后再计数；后再计数；知识点五、培养液中酵母菌种群数量的变化知识点五、培养液中酵母菌种群数量的变化（3 3）计数室内有液泡）计数室内有液泡：若酵母菌没有进行染色，看起来就是透明的，若酵母菌没有进行染色，看起来就是透明的，气泡就很容易气泡就很容易被当成酵母菌计数被当成酵母菌计数，并且气泡会影响菌悬液的随机散布；，并且气泡会影响菌悬

22、液的随机散布；改进：可用改进：可用吸水纸将气泡吸出吸水纸将气泡吸出；原理：正常的活细胞膜结构完整，能够排斥台盼蓝，使之不能够进原理：正常的活细胞膜结构完整，能够排斥台盼蓝，使之不能够进入胞内。而丧失活性或细胞膜不完整的细胞，胞膜的通透性增加，入胞内。而丧失活性或细胞膜不完整的细胞，胞膜的通透性增加，可被台盼蓝染成蓝色可被台盼蓝染成蓝色 课后练习与应用课后练习与应用B B不一定，只由当该生物能够适应新环境，初不一定，只由当该生物能够适应新环境，初期（理想条件）才可以看做期（理想条件）才可以看做“J”“J”形增长；形增长；自然界大部分生物都适用自然界大部分生物都适用；自然界中影响种群数量的因素很多

23、，当环境自然界中影响种群数量的因素很多，当环境条件稳定时，种群数量在条件稳定时，种群数量在K K值上下波动，当环值上下波动，当环境条件改变时，种群数量可能增长或减少；境条件改变时，种群数量可能增长或减少；不同不同下降，最后两者相等下降，最后两者相等不同不同课后练习与应用课后练习与应用1 1、答：、答：“J J”型增长是在无任何环型增长是在无任何环境阻力（包括食物、天敌、空间）境阻力（包括食物、天敌、空间）时出现，自然情况下不太可能出现，时出现，自然情况下不太可能出现，但人工情况下有可能。比如：在培但人工情况下有可能。比如：在培养细菌时，提供尽量多的资源，则养细菌时，提供尽量多的资源，则其前期增长可视为其前期增长可视为“J J”型增长。型增长。“S S”型增长是大多数生物增型增长是大多数生物增长模式，受到环境资源限制而有长模式，受到环境资源限制而有最大最大K K值。举例：一般自然界的值。举例：一般自然界的生物（如鱼类）增长都是生物（如鱼类）增长都是S S型。型。2 2、答：由种群数量的、答：由种群数量的“S S”型曲线可知，投放型曲线可知，投放量在量在1/2K1/2K时，即曲线斜率最大处，种群增长速时，即曲线斜率最大处，种群增长速率最快，能够持续率最快，能够持续获得较多的资源获得较多的资源。今日课程到此结束今日课程到此结束今日课程到此结束今日课程到此结束！