人教版必修3 種群數(shù)量的變化 課件（27張）.ppt

第2節(jié)種群數(shù)量的變化 在營(yíng)養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下 某種細(xì)菌每20分鐘就通過分裂繁殖一代 1 填寫下表 計(jì)算一個(gè)細(xì)菌在不同時(shí)間產(chǎn)生后代的數(shù)量 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2 n代細(xì)菌數(shù)量nn的計(jì)算公式是 nn3 72小時(shí)后 由一個(gè)細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量是多少 2n 思考 2代表什么 種群數(shù)量是分裂前種群數(shù)數(shù)量的倍數(shù) 解 n 60minx72h 20min 216 nn 2n 2 思考 2中的公式和數(shù)學(xué)的哪一部分知識(shí)有關(guān)聯(lián) 細(xì)菌的數(shù)量 個(gè) 4 以時(shí)間為橫坐標(biāo) 細(xì)菌數(shù)量為縱坐標(biāo) 畫出細(xì)菌的數(shù)量增長(zhǎng)曲線 一 建構(gòu)種群增長(zhǎng)數(shù)學(xué)模型的方法 1 觀察研究對(duì)象 提出問題 細(xì)菌每20分鐘分裂一次 問題 細(xì)菌數(shù)量怎樣變化的 2 提出合理的假設(shè) 在資源和空間無限多的環(huán)境中 細(xì)菌種群的增長(zhǎng)不受種群密度增加的影響 3 建立數(shù)學(xué)模型 列出表格 根據(jù)表格畫曲線 推導(dǎo)公式 4 檢驗(yàn)和修正 進(jìn)一步實(shí)驗(yàn) 觀察 統(tǒng)計(jì)細(xì)菌的數(shù)量 1 1859年 一位英國(guó)人來到澳大利亞定居 他帶來了24只野兔 讓他沒有想到的是 一個(gè)世紀(jì)之后 這24只野兔的后代竟達(dá)到6億只以上 漫山遍野的野兔與牛羊爭(zhēng)食牧草 啃嚙樹皮 造成植被破壞 導(dǎo)致水土流失 2 在20世紀(jì)30年代 人們將環(huán)頸雉引入美國(guó)的一個(gè)島嶼 在1937 1942年期間 這個(gè)種群數(shù)量的增長(zhǎng)如下圖所示 二 種群增長(zhǎng)的 j 型曲線 產(chǎn)生條件 理想狀態(tài) 食物充足 空間不限 氣候適宜 沒有天敵等 增長(zhǎng)特點(diǎn) 種群數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長(zhǎng) 第二年是第一年的 倍 nt n0 t 生態(tài)學(xué)家高斯曾經(jīng)做過這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn) 在0 5ml培養(yǎng)液中放入5個(gè)大草履蟲 然后每隔24h統(tǒng)計(jì)一次大草履蟲的數(shù)量 經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn) 得出了如圖所示的結(jié)果 環(huán)境容納量 在環(huán)境條件不受破壞的情況下 一定空間中所維持的種群最大數(shù)量 a c b 三 種群增長(zhǎng)的 型曲線 產(chǎn)生條件 自然條件 現(xiàn)實(shí)狀態(tài) 食物等資源和空間總是有限的 種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)不斷加劇 天敵數(shù)量不斷增加 導(dǎo)致該種群的出生率降低 死亡率增高 增長(zhǎng)特點(diǎn) 存在環(huán)境阻力 達(dá)到k值時(shí)出生率與死亡率什么關(guān)系 種群數(shù)量達(dá)到環(huán)境所允許的最大值 k值 后 將停止增長(zhǎng)并在k值左右保持相對(duì)穩(wěn)定 細(xì)菌的數(shù)量 個(gè) 小結(jié) 兩者的聯(lián)系 增長(zhǎng)率 是指單位時(shí)間種群增長(zhǎng)數(shù)量 增長(zhǎng)率 出生率 死亡率 出生數(shù) 死亡數(shù) 單位時(shí)間 單位數(shù)量 增長(zhǎng)速率 是指單位時(shí)間內(nèi)種群數(shù)量變化率 增長(zhǎng)速率 出生數(shù) 死亡數(shù) 單位時(shí)間 種群增長(zhǎng)速率可以看作是曲線上通過每一點(diǎn)的切線斜率 即瞬時(shí)增長(zhǎng)量 a c b 關(guān)于k值和k 2值的應(yīng)用 在害蟲的防治和珍稀動(dòng)植物保護(hù)方面要考慮k值 對(duì)于害蟲 要增大環(huán)境阻力 如使用藥物或捕捉器具 增加天敵 施放性引誘劑等 最終達(dá)到降低其k值的目的 對(duì)于珍稀動(dòng)植物 要減小環(huán)境阻力 如擴(kuò)大生存的空間 增加食物或營(yíng)養(yǎng) 減少天敵 最終達(dá)到增大其k值的目的 在野生動(dòng)植物資源的合理開發(fā)和利用方面 如漁業(yè)捕撈 應(yīng)在種群數(shù)量大于k 2時(shí)才可捕撈 并使捕撈后的種群數(shù)量保持在k 2 這樣做既可獲得較大捕獲量 又可保持種群的高速增長(zhǎng) 不影響資源的再生 1 k值 2 k 2值 四 種群數(shù)量的波動(dòng)和下降 大多數(shù)種群的數(shù)量總是在波動(dòng)之中的 在不利條件之下 還會(huì)急劇下降 甚至滅亡 東亞飛蝗種群數(shù)量的波動(dòng) 實(shí)驗(yàn) 探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化 血細(xì)胞計(jì)數(shù)板是一種專門用于計(jì)算較大單細(xì)胞微生物的一種設(shè)備 在顯微鏡下直接測(cè)定 計(jì)數(shù)時(shí) 常采用抽樣檢測(cè) 一 血細(xì)胞計(jì)數(shù)板 單細(xì)胞真核生物生長(zhǎng)周期短 增殖速度快 9大格25中格16小格 計(jì)數(shù)區(qū)都由400個(gè)小方格組成 計(jì)數(shù)區(qū)邊長(zhǎng)為1mm 則計(jì)數(shù)區(qū)的面積為lmm2 每個(gè)小方格的面積為1 400mm2 蓋上蓋玻片后 計(jì)數(shù)區(qū)的高度為0 1mm 所以每個(gè)計(jì)數(shù)區(qū)的體積為0 1mm3 每個(gè)小方格的體積為1 4000mm3 使用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)時(shí) 先要測(cè)定每個(gè)小方格中微生物的數(shù)量 再換算成每毫升菌液 或每克樣品 中微生物細(xì)胞的數(shù)量 計(jì)算公式 酵母細(xì)胞數(shù) ml 80小格內(nèi)酵母細(xì)胞個(gè)數(shù) 80 400 10 稀釋倍數(shù) 思考 測(cè)定結(jié)果與實(shí)際結(jié)果比 是偏高還是偏低 為什么 計(jì)數(shù)時(shí)包括死活細(xì)胞均被計(jì)算在內(nèi) 還有微小雜物也被計(jì)算在內(nèi) 種群數(shù)量的增長(zhǎng)也受到許多環(huán)境因素 如溫度 培養(yǎng)液的ph 培養(yǎng)液的養(yǎng)分種類和濃度 代謝產(chǎn)物等 的影響 實(shí)驗(yàn)原理 種群的數(shù)量變化有一定的規(guī)律 在理想條件下 種群呈 j 型增長(zhǎng) 在有限的環(huán)境下 種群呈 s 型增長(zhǎng) 酵母菌生長(zhǎng)周期短 增殖速度快且世代間不重疊 在實(shí)驗(yàn)室條件下 用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌 可以觀察酵母菌種群數(shù)量隨時(shí)間變化的情況 培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量與時(shí)間的變化關(guān)系 探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)要遵循的原則 科學(xué)性原則 可行性原則 對(duì)照原則 單一變量原則和平行重復(fù)原則 探究性實(shí)驗(yàn) 在計(jì)數(shù)前 還應(yīng)有哪些步驟 需注意些什么 培養(yǎng)液配制滅菌接種培養(yǎng) 無菌操作 培養(yǎng)條件 馬鈴薯或肉湯培養(yǎng)液