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1、-1- 第2 2节 种群数量的变化 -2- 第2 2节 种群数量的变化 目标导航 ZHISHISHULI 知识梳理 ZHONGNANJUJIAO 重难聚焦 SHIYANSHEJI 实验设计 DIANLITOUXI 典例透析 1.说明建构种群增长模型的方法。 2.通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化,尝试建构种群增长 的数学模型。 3.用数学模型解释种群数量的变化。 4.列表比较种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线。 5.关注人类活动对种群数量变化的影响。 -3- 第2 2节 种群数量的变化ZHISHISHULI 知识梳理 ZHONGNANJUJIAO 重难聚焦 SHIYANSHEJI 实验设计
2、 DIANLITOUXI 典例透析目标导航 一二 一、种群增长曲线 1.种群增长的“J”型曲线 (1)条件:理想条件,包括食物和空间条件充裕,气候适宜,没有敌害 等。 (2)数学模型:Nt= N0t 。 N0为该种群的起始数量,t为时间,Nt表示t年后该种群的数量,表 示该种群数量是一年前种群数量的倍数,即种群数量每年以一定倍 数增长。 2.种群增长的“S”型曲线 (1)条件:有限条件,包括资源和空间有限,各种生态因素综合作用。 (2)“S”型曲线:种群经过一定时间的增长后,数量趋于稳定的增长 曲线。 (3)K值:在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种 群最大数量称为环境容纳量,又
3、称K值。 -4- 第2 2节 种群数量的变化ZHISHISHULI 知识梳理 ZHONGNANJUJIAO 重难聚焦 SHIYANSHEJI 实验设计 DIANLITOUXI 典例透析目标导航 一二 实验室内短时间培养某种微生物,该生物的种群数量一般属于哪 一种增长类型?对于一个自然种群来讲,种群数量增长属于什么类 型? 提示:由于实验室内短时间培养,能提供足够的营养、空间,且不 存在天敌,所以种群数量一般呈现“J”型增长。对于一个自然种群 来讲,由于资源和空间有限,种群数量呈现“S”型增长。 -5- 第2 2节 种群数量的变化ZHISHISHULI 知识梳理 ZHONGNANJUJIAO 重
4、难聚焦 SHIYANSHEJI 实验设计 DIANLITOUXI 典例透析目标导航 一二 二、种群数量的波动和下降 在自然界,影响种群数量的因素有很多,如气候、食物、天敌、 传染病等。因此,大多数种群的数量总是在波动中;在不利的条件 下,种群数量还会急剧下降,甚至消亡。 -6- 第2 2节 种群数量的变化ZHISHISHULI 知识梳理 ZHONGNANJUJIAO 重难聚焦 SHIYANSHEJI 实验设计 DIANLITOUXI 典例透析目标导航 一二三四 一、建构种群增长模型的方法 -7- 第2 2节 种群数量的变化ZHISHISHULI 知识梳理 ZHONGNANJUJIAO 重难聚焦
5、 SHIYANSHEJI 实验设计 DIANLITOUXI 典例透析目标导航 一二三四 -8- 第2 2节 种群数量的变化ZHISHISHULI 知识梳理 ZHONGNANJUJIAO 重难聚焦 SHIYANSHEJI 实验设计 DIANLITOUXI 典例透析目标导航 一二三四 二、种群增长曲线的比较 -9- 第2 2节 种群数量的变化ZHISHISHULI 知识梳理 ZHONGNANJUJIAO 重难聚焦 SHIYANSHEJI 实验设计 DIANLITOUXI 典例透析目标导航 一二三四 -10- 第2 2节 种群数量的变化ZHISHISHULI 知识梳理 ZHONGNANJUJIAO
6、重难聚焦 SHIYANSHEJI 实验设计 DIANLITOUXI 典例透析目标导航 一二三四 特别提醒“S”型曲线的种群增长速率先增加,当种群数量达到 K/2时,增长速率最大,之后逐渐减小。 上表图像中阴影部分表示由于环境阻力所减少的生物个体数。 环境阻力是指在种群生长环境中存在着的限制种群增长的因素。 这些因素可能是有限的食物、废物的积累、环境条件的变化或生 物之间的相互作用。 种群的K值不是固定不变的,会因为环境的改变而变化。例如, 当鼠的数量达到高峰时,植被会因过度啃食而被破坏,导致食物短 缺和栖息环境破坏,鼠种群的K值会变小,鼠种群的数量会下降。当 鼠种群数量下降到低谷时,植被又逐渐
7、恢复,食物和栖息条件改善,K 值又会逐渐增大。 -11- 第2 2节 种群数量的变化ZHISHISHULI 知识梳理 ZHONGNANJUJIAO 重难聚焦 SHIYANSHEJI 实验设计 DIANLITOUXI 典例透析目标导航 一二三四 三、“S”型曲线在生产中的应用 1.K值的应用 (1)野生生物资源的保护:保护野生生物生活的环境,减小环境阻 力,增大K值。 (2)有害生物的防治:增大环境阻力(如为防鼠害而封储粮食、清 除生活垃圾、保护鼠的天敌等),降低K值。 (3)合理确定载牧量:草场放牧时,最大载畜量不能超过K值,否则, 会破坏生态系统的稳定性,导致K值下降。 -12- 第2 2节
8、 种群数量的变化ZHISHISHULI 知识梳理 ZHONGNANJUJIAO 重难聚焦 SHIYANSHEJI 实验设计 DIANLITOUXI 典例透析目标导航 一二三四 2.K/2值的应用 (1)资源的开发与利用:种群数量达到K/2时,种群增长速率最大,再 生能力最强;对养殖的生物进行捕捞(捕获)时,捕捞后的种群数量要 维持在K/2处,以保证持续获取高产量。 (2)有害生物的防治:务必尽早控制种群数量,严防有害生物的数 量达到K/2值。 -13- 第2 2节 种群数量的变化ZHISHISHULI 知识梳理 ZHONGNANJUJIAO 重难聚焦 SHIYANSHEJI 实验设计 DIAN
9、LITOUXI 典例透析目标导航 一二三四 四、探究培养液中酵母菌种群数量的变化 1.实验原理 (1)酵母菌属兼性厌氧型微生物,有氧呼吸时产生二氧化碳和水, 无氧呼吸时产生二氧化碳和酒精。 (2)用液体培养基培养酵母菌时,种群的增长受培养液的成分、空 间、pH、温度等因素的影响。 (3)在理想的无限环境中,酵母菌种群的增长呈“J”型曲线,在有限 的环境下,酵母菌种群的增长呈“S”型曲线。 -14- 第2 2节 种群数量的变化ZHISHISHULI 知识梳理 ZHONGNANJUJIAO 重难聚焦 SHIYANSHEJI 实验设计 DIANLITOUXI 典例透析目标导航 一二三四 2.实验流程
10、 (1)酵母菌培养:液体培养基、无菌条件。 (2)振荡培养基:酵母菌均匀分布于培养基中。 (3)观察并计数:将酵母菌接种到培养基中混合均匀并培养,每天 将含有酵母菌的培养液滴在计数板上,计数一个小方格内的酵母菌 数量,再以此为依据,估算试管中的酵母菌总数。 (4)重复(2)(3)步骤:连续观察7 d,统计数目。 (5)绘图分析:将所得数值用曲线表示出来,得出酵母菌种群变化 规律。 -15- 第2 2节 种群数量的变化ZHISHISHULI 知识梳理 ZHONGNANJUJIAO 重难聚焦 SHIYANSHEJI 实验设计 DIANLITOUXI 典例透析目标导航 一二三四 3.注意事项 (1)
11、显微镜计数时,对于压在小方格界线上的酵母菌,应只计数相 邻两边及其顶角的酵母菌。 (2)从试管中吸出培养液进行计数前,需将试管轻轻振荡几次,目 的是使培养液中的酵母菌均匀分布,减少误差。 (3)结果的记录最好用记录表。表格如下。 (4)每天计数酵母菌数量的时间要固定。 (5)培养和记录过程要尊重事实,不能主观臆造,应真实记录。 -16- 第2 2节 种群数量的变化ZHISHISHULI 知识梳理 ZHONGNANJUJIAO 重难聚焦 SHIYANSHEJI 实验设计 DIANLITOUXI 典例透析目标导航 题型一题型二题型三 题型一 种群数量增长曲线 【例1】 种群在理想环境中,呈“J”型
12、曲线增长(如下图曲线甲),在 有环境阻力的条件下,呈“S”型曲线增长(如下图曲线乙)。若该图表 示蝗虫种群增长曲线,下列有关叙述正确的是( ) A.环境阻力出现在曲线D点之后 B.防治蝗虫虫害应该在曲线C点之后 C.“S”型曲线表示种群数量与食物的关系 D.呈“S”型增长的蝗虫种群,其数量也可能超过K值 -17- 第2 2节 种群数量的变化ZHISHISHULI 知识梳理 ZHONGNANJUJIAO 重难聚焦 SHIYANSHEJI 实验设计 DIANLITOUXI 典例透析目标导航 题型一题型二题型三 解析:对于曲线乙来说,环境阻力出现在A点之后。防治蝗虫虫害 应该在蝗虫刚出现时,C点时种
13、群增长速率最大,不适于防治害虫。 “S”型曲线表示种群数量与时间的关系。种群的环境容纳量是一 个相对值,当种群数量达到最大时,仍然处于变化中,有可能超过K值。 答案:D 反思领悟在自然条件下,种群增长曲线一般呈现“S”型,种群数量 达到K/2时,增长速率最大,之后开始下降,达到K值时增长速率为零。 K值随着环境的改变而发生变化。 -18- 第2 2节 种群数量的变化ZHISHISHULI 知识梳理 ZHONGNANJUJIAO 重难聚焦 SHIYANSHEJI 实验设计 DIANLITOUXI 典例透析目标导航 题型一题型二题型三 题型二 种群数量变化的应用 【例2】 下图表示田鼠种群的理想增
14、长曲线和在某自然环境中 的实际增长曲线,关于曲线的叙述错误的是( ) A.X区域(图中阴影部分)可以代表环境阻力的大小 B.严密封储粮食,保护田鼠天敌等措施可以使E点向下移动 C.食物最可能成为鼠群繁殖速度的限制因素的是DE段 D.人工灭鼠时要将田鼠数量控制在C点 -19- 第2 2节 种群数量的变化ZHISHISHULI 知识梳理 ZHONGNANJUJIAO 重难聚焦 SHIYANSHEJI 实验设计 DIANLITOUXI 典例透析目标导航 题型一题型二题型三 解析:C点的种群数量为K/2,此时的增长速率最大,人工灭鼠时如 果田鼠数量控制在C点,田鼠很容易再度泛滥。 答案:D 反思领悟种
15、群增长曲线的实际应用 -20- 第2 2节 种群数量的变化ZHISHISHULI 知识梳理 ZHONGNANJUJIAO 重难聚焦 SHIYANSHEJI 实验设计 DIANLITOUXI 典例透析目标导航 题型一题型二题型三 题型三 探究酵母菌种群数量的变化 【例3】 下列有关“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验 的叙述,正确的是( ) A.改变培养液的pH不影响K值(环境容纳量)大小 B.用样方法调查玻璃容器中酵母菌数量的变化 C.取适量培养液滴于普通载玻片后对酵母菌准确计数 D.营养条件并非影响酵母菌种群数量变化的唯一因素 -21- 第2 2节 种群数量的变化ZHISHISHULI
16、知识梳理 ZHONGNANJUJIAO 重难聚焦 SHIYANSHEJI 实验设计 DIANLITOUXI 典例透析目标导航 题型一题型二题型三 解析:养分、空间、温度和有毒排泄物等是影响种群数量持续增 长的限制因素,pH变化影响微生物的生长。样方法是调查植物种 群密度的方法,对酵母菌进行计数时,先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。多余培养 液用滤纸吸去。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的中央,计数一个小方格内的酵母菌数量,再 以此为依据,估算试管中的酵母菌总数。 答案:D -22- 第2 2节 种群数量的变化ZHISH
17、ISHULI 知识梳理 ZHONGNANJUJIAO 重难聚焦 SHIYANSHEJI 实验设计 DIANLITOUXI 典例透析目标导航 探究方法能力展示 探究不同环境下酵母菌种群数量的变化 (1)原理:用液体培养基培养酵母菌,种群的增长受培养液的成分、 空间、pH、温度等因素的影响。在理想的无限环境中,酵母菌种 群的增长呈“J”型曲线;在有限的环境下,酵母菌种群的增长呈“S”型 曲线。 (2)设计方法:在不同条件下(如不同浓度培养液、不同体积培养 液、不同温度等)培养酵母菌,定时用血球计数板计数,最后绘出种 群密度变化曲线进行分析。 -23- 第2 2节 种群数量的变化ZHISHISHUL
18、I 知识梳理 ZHONGNANJUJIAO 重难聚焦 SHIYANSHEJI 实验设计 DIANLITOUXI 典例透析目标导航 探究方法能力展示 为研究酵母菌种群密度的动态变化,某同学按下表所列条件进行 了A、B、C和D共4组实验,用1 000 mL锥形瓶作为培养器皿,棉塞 封口,在25 下静置培养,其他实验条件均相同,定时用血球计数板 计数。根据实验结果绘出的酵母菌种群密度变化曲线图如下,请分 析回答以下问题。 -24- 第2 2节 种群数量的变化ZHISHISHULI 知识梳理 ZHONGNANJUJIAO 重难聚焦 SHIYANSHEJI 实验设计 DIANLITOUXI 典例透析目标
19、导航 探究方法能力展示 (1)图中曲线分别是 组、 组和 组的结果。 (2)B组和A组的实验结果不同的原因是B组 。 (3)D组和B组的实验结果不同的原因是D组 。 (4)在整个实验过程中,直接从静置的培养瓶中取培养原液计数的 做法是错误的,正确的方法是 和 。 (5)实验结束后,用试管刷蘸洗涤剂擦洗血球计数板的做法是错误 的,正确的方法是 。 -25- 第2 2节 种群数量的变化ZHISHISHULI 知识梳理 ZHONGNANJUJIAO 重难聚焦 SHIYANSHEJI 实验设计 DIANLITOUXI 典例透析目标导航 探究方法能力展示 解析:表中数据表明影响种群密度的因素有两个:营养物质和氧 气;在溶剂一定的环境中培养酵母菌,营养物质限制了酵母菌的K值; 同时酵母菌是兼性厌氧菌,在氧气充足情况下才能快速繁殖,因此 氧气含量限制了酵母菌的繁殖速度;取样时为保证数据的准确,应 将培养液摇匀后取样,并且要稀释后计数;清洗血球计数板的方法 应为浸泡和冲洗,切勿用硬物刷洗。 答案:(1)B A D (2)培养液较多,与空气接触面积较小,故供氧较少 (3)葡萄糖浓度较低,故营养物质供应较少 (4)摇匀培养液后再取样 培养后期的样液稀释后再计数 (5)浸泡和冲洗