《（全國通用版）2018-2019版高中生物 第4章 種群和群落 第2節(jié) 種群數(shù)量的變化課件 新人教版必修3.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（全國通用版）2018-2019版高中生物 第4章 種群和群落 第2節(jié) 種群數(shù)量的變化課件 新人教版必修3.ppt（45頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、,第2節(jié)種群數(shù)量的變化,第4章種群和群落,,目標(biāo)導(dǎo)讀 1.閱讀分析教材P65細(xì)菌數(shù)量增長的實(shí)例，學(xué)會建構(gòu)種群增長模型的方法。 2.通過教材P6869探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化，嘗試建構(gòu)種群增 長的數(shù)學(xué)模型。 3.結(jié)合教材P66圖45，理解種群“J”型增長的數(shù)學(xué)模型。 4.結(jié)合教材P67圖46，理解種群“S”型增長的數(shù)學(xué)模型。 重難點(diǎn)擊 根據(jù)實(shí)例建構(gòu)種群增長的“J”型、“S”型數(shù)學(xué)模型，并據(jù)此解釋種群數(shù)量的變化和指導(dǎo)實(shí)踐。,課堂導(dǎo)入 方式一2015年內(nèi)蒙古3 000萬畝草原遭遇蝗災(zāi)，部分街道蝗蟲成群。滅蝗70%以上采用生物措施。截至7月15日，全區(qū)采用綠僵菌、苦參堿、煙堿苦參堿、牧雞、牧鴨
2、等完成防治面積507.5萬畝。有效遏制蝗蟲災(zāi)害需要研,究蝗蟲種群數(shù)量的變化規(guī)律，這節(jié)課我們共同學(xué)習(xí)種群數(shù)量的變化。,方式二地球上的每種生物都具有很大的生殖潛力，如果這種生殖潛力不受食物、空間、天敵和氣候條件等的限制而任其發(fā)展的話，生物種群會在短期內(nèi)達(dá)到驚人的數(shù)量。但是大多數(shù)情況下，種群的生存和發(fā)展受到資源、空間、天敵等因素的限制，所以其種群的數(shù)量增長不可能出現(xiàn)上述現(xiàn)象。那么，種群的數(shù)量變化有什么規(guī)律呢？,,,一 種群數(shù)量的增長、變化曲線及應(yīng)用,,二 探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化,內(nèi)容索引,當(dāng)堂檢測,,一 種群數(shù)量的增長、變化曲線及應(yīng)用,1.建構(gòu)種群數(shù)量增長的數(shù)學(xué)模型的方法 (1)數(shù)學(xué)模型：
3、是用來描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的 形式。 (2)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的方法步驟：提出問題提出合理的 用適當(dāng)?shù)? 表達(dá)檢驗(yàn)或修正。 (3)數(shù)學(xué)模型的表達(dá)形式及優(yōu)點(diǎn) 數(shù)學(xué)方程式：優(yōu)點(diǎn)是科學(xué)、 。 曲線圖：優(yōu)點(diǎn)是 。,,知識梳理,數(shù)學(xué),數(shù)學(xué)形式,精確,直觀,假設(shè),2.種群增長的“J”型曲線 (1)含義：在理想條件下的種群，以時(shí)間為橫坐標(biāo)，以 為縱坐標(biāo)畫出的曲線圖，曲線大致呈“J”型。 (2)“J”型增長的條件： 條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等。 (3)模型假設(shè)：種群的數(shù)量每年以 增長，第二年的數(shù)量是第一年的倍。 (4)建立模型：t年后種群數(shù)量為： 。,種群數(shù)量,一定的倍數(shù),NtN0t
4、,食物和空間,(1)含義：種群經(jīng)過一定時(shí)間的增長后，數(shù)量 的增長曲線。,3.種群增長的“S”型曲線,趨于穩(wěn)定,(2)成因,種內(nèi)斗爭,增加,出生率,死亡率,(3)K值：又稱 ，在環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的 。 (4)應(yīng)用：建立自然保護(hù)區(qū)，提高 是保護(hù)大熊貓的根本措施。,環(huán)境容納量,種群最大數(shù)量,環(huán)境容納量,4.種群增長的“J”型曲線和“S”型曲線比較,無限,有限,K值,5.種群數(shù)量的波動(dòng)和下降,(2)數(shù)量變化：大多數(shù)種群的數(shù)量總是在 中；在不利的條件下，種群數(shù)量還會急劇 甚至消亡。,波動(dòng),下降,1.在20世紀(jì)30年代，人們將環(huán)頸雉引入美國的一個(gè)島嶼。在19
5、371942年期間，這個(gè)種群數(shù)量的增長如圖所示。 由資料分析可知： (1)如果以時(shí)間為橫坐標(biāo)，種群數(shù)量為縱坐標(biāo)畫出曲線來表示，曲線則大致呈________。,某島嶼環(huán)頸雉種群數(shù)量的增長,“J”型,(2)若N0為該種群的起始數(shù)量，t為時(shí)間，Nt表示t年后該種群的數(shù)量，表示該種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù)。t年后種群數(shù)量為：Nt 。 當(dāng)1時(shí)，種群 ； 當(dāng)1時(shí)，種群 ； 當(dāng)<1時(shí)，種群數(shù)量 ； 當(dāng)0時(shí)，種群無繁殖，下一代將滅亡。,某島嶼環(huán)頸雉種群數(shù)量的增長,N0t,呈“J”型增長,保持穩(wěn)定,下降,2.生態(tài)學(xué)家高斯(G.W.Gause)曾經(jīng)做過這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：在0.5 mL培養(yǎng)液中放入5個(gè)大草
6、履蟲，然后每隔24 h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。從圖中可以看出，大草履蟲的數(shù)量在第二天和第三天增長較快，第五天以后基本維持在375個(gè)左右。,大草履蟲種群的增長曲線,由資料分析可知： (1)種群經(jīng)過一定時(shí)間的增長后， 數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長曲線，稱 為 曲線。 (2)該曲線中出生率和死亡率的關(guān)系 0K/2時(shí)，出生率 死亡率，種群數(shù)量增加。 K/2時(shí)，出生率與死亡率的差值，種群增長速率最大。 K/2K時(shí)，出生率仍 死亡率，但差值在減小，種群數(shù)量增長緩慢。 K值時(shí)，出生率死亡率，種群數(shù)量達(dá)到最大。,“S”型,,最大,,3.結(jié)合下圖分析，同種生物的K值是固定不變的嗎？
7、哪些因素會影響動(dòng)物種群的環(huán)境容納量？,答案,同一種生物的K值不是固定不變的，會受到環(huán)境的影響。生物自身的遺傳特性和食物、棲所、天敵及其他生存條件均會影響動(dòng)物的環(huán)境容納量。,4.在調(diào)查某林場松鼠的種群數(shù)量時(shí)，計(jì)算當(dāng)年種群數(shù)量與一年前種群數(shù)量的比值()，并得到如圖所示的曲線，則該種群在第幾年時(shí)個(gè)體數(shù)量最少？,答案,第10年時(shí)種群數(shù)量最少。因?yàn)閺牡?年到第10年，一直小于1，說明種群數(shù)量一直在下降。,,1.如圖表示種群在理想環(huán)境中和有環(huán)境阻力條件下的增長曲線，下列有關(guān)種群數(shù)量增長曲線的敘述中正確的是,,活學(xué)活用,答案,解析,A.圖甲為“J”型增長，每年增加的個(gè)體數(shù)量始終不變 B.圖乙為“S”型增長，
8、G點(diǎn)時(shí)增長速率達(dá)到最大值 C.防治蝗災(zāi)應(yīng)在害蟲數(shù)量達(dá)到F點(diǎn)時(shí)進(jìn)行 D.漁業(yè)捕撈后剩余量應(yīng)該在E點(diǎn)左右,圖甲曲線的斜率代表種群的增長速率(即單位時(shí)間內(nèi)種群個(gè)體的增加數(shù)目)，由題圖曲線特征可以看出，在不同的時(shí)間點(diǎn)，曲線的斜率不同，即種群的增長速率不同，故A錯(cuò)誤； 圖乙中G點(diǎn)時(shí)種群的數(shù)目不再變化，增長速率為0，故B錯(cuò)誤； 防治蝗災(zāi)應(yīng)該在D點(diǎn)附近，超過D點(diǎn)，蝗蟲增長速率加快，滅蟲效果差，故C錯(cuò)誤； 漁業(yè)捕撈應(yīng)該在超過 時(shí)進(jìn)行，且每次捕撈后的剩余量應(yīng)保持在E點(diǎn)左右，此時(shí)種群的增長速率最快，故D正確。,,2.如圖為某地東亞飛蝗種群數(shù)量變化的示意圖，下列敘述錯(cuò)誤的是 A.為有效防治蝗災(zāi)，應(yīng)在a點(diǎn)之前及時(shí)控制
9、種群密度 B.ab段，該種群的增長率與種群密度之間成正相關(guān) C.利用性引誘劑誘殺雄蟲改變性別比例可防止c點(diǎn)出現(xiàn) D.在de段，該種群的增長率不變,答案,解析,圖示a點(diǎn)東亞飛蝗數(shù)量急劇上升，此時(shí)種群增長速率達(dá)到最大，病蟲防治工作應(yīng)在a點(diǎn)所示時(shí)間之前進(jìn)行，A正確； 圖示ab段種群數(shù)量仍然在上升，但種群增長率呈下降趨勢，B錯(cuò)誤； 利用性引誘劑誘殺雄蟲，使種群性別比例失調(diào)，從而出生率降低，種群密度降低，C正確； 在de段，種群數(shù)量相對穩(wěn)定，增長率為0，D正確。,,二 探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化,,知識梳理,1.提出問題：培養(yǎng)液中酵母菌種群的數(shù)量是怎樣隨時(shí)間變化的？ 2.作出假設(shè)：培養(yǎng)液中的酵母菌
10、數(shù)量開始一段時(shí)間呈 型增長，隨著時(shí)間推移，由于營養(yǎng)物質(zhì)的 、有害代謝產(chǎn)物的 、pH的 ，酵母菌數(shù)量呈 型增長。,“J”,消耗,“S”,積累,改變,3.探究步驟 (1)將10 mL無菌馬鈴薯培養(yǎng)液或肉湯培養(yǎng)液加入試管中。 (2)將酵母菌 到試管中的培養(yǎng)液。 (3)將試管放在 條件下培養(yǎng)。 (4)每天取樣計(jì)數(shù)酵母菌數(shù)量。用在顯微鏡下計(jì)數(shù)，估算10 mL培養(yǎng)液中酵母菌的初始種群數(shù)N0，然后連續(xù)觀察七天，記錄每天的數(shù)值。 (5)分析數(shù)據(jù)，以 為橫坐標(biāo)， 為縱坐標(biāo)，畫出坐標(biāo)曲線圖，分析曲線走向，揭示酵母菌種群數(shù)量變化規(guī)律。,接種,25,血細(xì)胞計(jì)數(shù)板,時(shí)間,酵母菌數(shù)量,4.實(shí)驗(yàn)結(jié)
11、論 在有限的環(huán)境條件下酵母菌種群數(shù)量呈 增長。,“S”型,1.從試管中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù)前，為什么需將試管輕輕振蕩幾次？,答案,目的是使培養(yǎng)液中的酵母菌均勻分布，減少誤差。,2.若一個(gè)小方格內(nèi)酵母菌過多，難以數(shù)清，采取的措施是什么？,答案,可增大稀釋倍數(shù)后再計(jì)數(shù)。,3.對于壓在小方格界線上的酵母菌，怎樣計(jì)數(shù)？,答案,只計(jì)算相鄰兩邊及其夾角的酵母菌。,4.影響酵母菌種群生長的因素可能有哪些？,答案,養(yǎng)料、溫度、pH及有害代謝廢物等。,,3.某小組進(jìn)行“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”實(shí)驗(yàn)時(shí)，同樣實(shí)驗(yàn)條件下分別在4個(gè)試管中進(jìn)行培養(yǎng)(見表)，均獲得了“S”型增長曲線。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷，下列說法錯(cuò)
12、誤的是,,活學(xué)活用,答案,解析,A.4個(gè)試管內(nèi)的種群初始階段都經(jīng)歷了“J”型增長 B.4個(gè)試管內(nèi)的種群同時(shí)達(dá)到K值 C.試管內(nèi)種群的K值與試管不同 D.試管內(nèi)的種群數(shù)量先于試管開始下降,培養(yǎng)液的體積是有限的，則整個(gè)培養(yǎng)過程中酵母菌呈“S”型增長。在培養(yǎng)初期，酵母菌之間不因數(shù)量較多而存在生存斗爭，酵母菌呈“J”型增長。培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量達(dá)到K值的時(shí)間取決于培養(yǎng)液的體積和酵母菌的起始數(shù)量：酵母菌起始數(shù)量相同的試管(如和、和)，培養(yǎng)液體積越小的試管越先達(dá)到K值；而培養(yǎng)液體積相同的試管(如和、和)，酵母菌起始數(shù)量越大的試管越先達(dá)到K值。酵母菌數(shù)量開始下降的時(shí)間取決于酵母菌的起始數(shù)量和培養(yǎng)液的體積：培養(yǎng)
13、液體積相同的試管(如和、和)，酵母菌起始數(shù)量越大的試管內(nèi)種群數(shù)量越先下降；而酵母菌起始數(shù)量相同的試管(如和、和)，培養(yǎng)液體積越小的試管內(nèi)種群數(shù)量越先下降。,4.某研究小組探究10 mL培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化，利用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板(規(guī)格為0.1 mm,1/400 mm2)進(jìn)行計(jì)數(shù)。圖甲是某天顯微鏡鏡檢結(jié)果(視野中每個(gè)黑點(diǎn)含2個(gè)酵母菌)，圖乙是7天內(nèi)酵母菌種群數(shù)量的變化曲線。下列敘述不正確的是,,答案,解析,A.圖甲中酵母菌數(shù)量過多，需加水稀釋后再統(tǒng)計(jì) B.圖甲中的酵母菌數(shù)量對應(yīng)于圖乙中的第3天 C.相同條件下再次實(shí)驗(yàn)，酵母菌種群數(shù)量的K值基本不變 D.酵母菌自身代謝狀況也會影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì),
14、圖甲中酵母菌數(shù)量可分辨清楚，不用加水稀釋，A錯(cuò)誤； 每小格平均有2個(gè)酵母菌，每小格體積為：0.1 mm1/400 mm21/4 000 mm3，所以1 mm3中有8 000個(gè)酵母菌，則10 mL中酵母菌總數(shù)為：8 000101038107800105，B正確； 環(huán)境條件不變，則環(huán)境的最大容納量不變，C正確； 酵母菌自身的代謝產(chǎn)物會改變培養(yǎng)液的理化性質(zhì)，影響酵母菌的生命活動(dòng)，D正確。,計(jì)數(shù)時(shí)要注意蓋玻片和培養(yǎng)液的放置先后順序，蓋玻片在前，培養(yǎng)液在后。,課堂小結(jié),J,S,,當(dāng)堂檢測,1.數(shù)學(xué)模型是用來描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式。建立數(shù)學(xué)模型一般包括以下步驟：根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對事
15、物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá)；觀察研究對象，提出問題；通過進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)或觀察等，對模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正；提出合理的假設(shè)。下列排列順序正確的是 A. B. C. D.,,答案,2,3,4,5,1,2.下圖中表示種群在無環(huán)境阻力狀況下增長的是,答案,2,3,4,5,1,,3.種群的“J”型增長是有條件的，條件之一是 A.在該環(huán)境中只有一個(gè)種群 B.該種群對環(huán)境的適應(yīng)比其他種群優(yōu)越得多 C.環(huán)境資源是無限的 D.環(huán)境資源是有限的,答案,,2,3,4,5,1,4.自然界中生物種群增長常表現(xiàn)為“S”型增長。下列有關(guān)種群“S”型增長的說法正確的是 A.“S”型增長僅表示了種群數(shù)量和食物的關(guān)系 B.種群增長率在各階段是不同
16、的 C.“S”型增長只表示了種群數(shù)量，與時(shí)間無關(guān) D.種群增長不受種群密度制約,答案,,2,3,4,5,1,5.某研究所調(diào)查發(fā)現(xiàn)：某種魚遷入一生態(tài)系統(tǒng)后，其種群數(shù)量增長速率隨時(shí)間變化的曲線如圖所示，請分析回答下列問題： (1)在t0t3時(shí)間內(nèi)，種群數(shù)量增長曲線呈______型；若 在t3時(shí)種群數(shù)量為N，則在t1時(shí)種群數(shù)量為_____。t1時(shí)該種群的年齡組成可能為_______。,2,3,4,5,1,t0t3時(shí)間內(nèi)種群數(shù)量增長應(yīng)呈現(xiàn)“S”型曲線，若在t3時(shí)種群數(shù)量為N，則t1時(shí)對應(yīng) t1時(shí)種群的年齡組成呈增長型。,“S”,增長型,答案,解析,(2)捕獲該魚的最佳時(shí)期為___時(shí)，原因是_____
17、______________________ _________________________________________________________________________。,2,3,4,5,1,由于t1時(shí)種群增長速率最大，資源更新能力最強(qiáng)，故t2時(shí)捕撈有利于獲得較大捕獲量且不影響資源更新。,t2,在t1時(shí)種群增長速率最大，t2時(shí)捕獲該魚并使捕撈后維持在t1時(shí)的數(shù)量，獲得的量較大且不影響該魚類資源的再生,答案,解析,(3)在t3時(shí)期后，該魚種群數(shù)量變化將呈現(xiàn)______狀態(tài)，主要原因是_____________、_______________。,2,3,4,5,1,在t3時(shí)期后種群數(shù)量變化將呈波動(dòng)狀態(tài)，原因是種內(nèi)斗爭加劇、天敵增加等。,波動(dòng),種內(nèi)斗爭加劇,捕食者數(shù)量增加,答案,解析,
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