種群數(shù)量的變化(恢復(fù))-精講版課件

第2節(jié)種群數(shù)量的變化問題探討在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某種細(xì)菌每20min分裂繁殖一代。1.n代細(xì)菌數(shù)量的計算公式是____________。2.72h后，由一個細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量是

______________。3.在一個培養(yǎng)基中，細(xì)菌的數(shù)量會一直按照這個公式增長嗎？______如何驗證你的觀點__________________________。問題探討在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某種細(xì)菌每20min分裂繁殖一代。1.n代細(xì)菌數(shù)量的計算公式是____________。2.72h后，由一個細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量是

______________。3.在一個培養(yǎng)基中，細(xì)菌的數(shù)量會一直按照這個公式增長嗎？______如何驗證你的觀點__________________________。Nn=2n問題探討在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某種細(xì)菌每20min分裂繁殖一代。1.n代細(xì)菌數(shù)量的計算公式是____________。2.72h后，由一個細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量是

______________。3.在一個培養(yǎng)基中，細(xì)菌的數(shù)量會一直按照這個公式增長嗎？______如何驗證你的觀點__________________________。Nn=2nN=2216問題探討在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某種細(xì)菌每20min分裂繁殖一代。1.n代細(xì)菌數(shù)量的計算公式是____________。2.72h后，由一個細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量是

______________。3.在一個培養(yǎng)基中，細(xì)菌的數(shù)量會一直按照這個公式增長嗎？______如何驗證你的觀點__________________________。Nn=2nN=2216不會問題探討在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某種細(xì)菌每20min分裂繁殖一代。1.n代細(xì)菌數(shù)量的計算公式是____________。2.72h后，由一個細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量是

______________。3.在一個培養(yǎng)基中，細(xì)菌的數(shù)量會一直按照這個公式增長嗎？______如何驗證你的觀點__________________________。Nn=2nN=2216不會可用實驗計數(shù)法進(jìn)行驗證一、建構(gòu)種群增長模型的方法一、建構(gòu)種群增長模型的方法數(shù)學(xué)模型：一、建構(gòu)種群增長模型的方法數(shù)學(xué)模型：1.概念：一、建構(gòu)種群增長模型的方法數(shù)學(xué)模型：1.概念：用來描述一個系統(tǒng)或性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式。一、建構(gòu)種群增長模型的方法數(shù)學(xué)模型：1.概念：用來描述一個系統(tǒng)或性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式。2.建立數(shù)學(xué)模型的步驟：第一步觀察研究對象是為了發(fā)現(xiàn)問題，探索規(guī)律，“細(xì)菌每20min分裂一次”便是通過大量觀察和實驗得出的規(guī)律。這是建立數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)，在這一基礎(chǔ)上運用數(shù)學(xué)方法將生物學(xué)問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題。生命現(xiàn)象和規(guī)律往往不是數(shù)學(xué)化的，這就需要善于從具體現(xiàn)象中抓住其數(shù)學(xué)本質(zhì)。第二步合理提出假設(shè)是數(shù)學(xué)模型成立的前提條件，假設(shè)不同，所建立的數(shù)學(xué)模型也不相同。第三步是要運用數(shù)學(xué)語言進(jìn)行表達(dá)，即數(shù)學(xué)模型的表達(dá)形式。第四步是對模型進(jìn)行檢驗和修正，在理想狀態(tài)下細(xì)菌種群數(shù)量增長的數(shù)學(xué)模型是比較簡單的，而生物學(xué)中大量現(xiàn)象與規(guī)律是極為復(fù)雜的，存在著許多不確定因素和例外的現(xiàn)象，需要通過大量實驗或觀察，對模型進(jìn)行檢驗和修正。研究實例細(xì)菌每20分鐘分裂一次在資源和空間無限的環(huán)境中，細(xì)菌種群的增長不受影響的情況下Nn=2n觀察、統(tǒng)計細(xì)菌數(shù)量，對自己建立的模型進(jìn)行檢驗或修正研究實例細(xì)菌每20分鐘分裂一次在資源和空間無限的環(huán)境中，細(xì)菌種群的增長不受影響的情況下Nn=2n觀察、統(tǒng)計細(xì)菌數(shù)量，對自己建立的模型進(jìn)行檢驗或修正研究方法研究實例細(xì)菌每20分鐘分裂一次在資源和空間無限的環(huán)境中，細(xì)菌種群的增長不受影響的情況下Nn=2n觀察、統(tǒng)計細(xì)菌數(shù)量，對自己建立的模型進(jìn)行檢驗或修正研究方法觀察研究對象提出問題研究實例細(xì)菌每20分鐘分裂一次在資源和空間無限的環(huán)境中，細(xì)菌種群的增長不受影響的情況下Nn=2n觀察、統(tǒng)計細(xì)菌數(shù)量，對自己建立的模型進(jìn)行檢驗或修正研究方法觀察研究對象提出問題提出合理的假設(shè)研究實例細(xì)菌每20分鐘分裂一次在資源和空間無限的環(huán)境中，細(xì)菌種群的增長不受影響的情況下Nn=2n觀察、統(tǒng)計細(xì)菌數(shù)量，對自己建立的模型進(jìn)行檢驗或修正研究方法觀察研究對象提出問題提出合理的假設(shè)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá)研究實例研究方法細(xì)菌每20分鐘分裂一次觀察研究對象提出問題在資源和空間無限的環(huán)境中，細(xì)菌種群的增長不受影響的情況下提出合理的假設(shè)Nn=2n根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá)觀察、統(tǒng)計細(xì)菌數(shù)量，對自己建立的模型進(jìn)行檢驗或修正通過進(jìn)一步實驗或觀察等對模型進(jìn)行檢驗或修正在理想狀態(tài)下，細(xì)菌每20分鐘分裂一次。請?zhí)钕卤恚⒏鶕?jù)表中數(shù)據(jù)，繪出細(xì)菌種群的增長曲線。時間20406080100120140160180細(xì)菌數(shù)量在理想狀態(tài)下，細(xì)菌每20分鐘分裂一次。請?zhí)钕卤?，并根?jù)表中數(shù)據(jù)，繪出細(xì)菌種群的增長曲線。時間20406080100120140160180細(xì)菌數(shù)量2在理想狀態(tài)下，細(xì)菌每20分鐘分裂一次。請?zhí)钕卤恚⒏鶕?jù)表中數(shù)據(jù)，繪出細(xì)菌種群的增長曲線。時間20406080100120140160180細(xì)菌數(shù)量24在理想狀態(tài)下，細(xì)菌每20分鐘分裂一次。請?zhí)钕卤?，并根?jù)表中數(shù)據(jù)，繪出細(xì)菌種群的增長曲線。時間20406080100120140160180細(xì)菌數(shù)量248在理想狀態(tài)下，細(xì)菌每20分鐘分裂一次。請?zhí)钕卤?，并根?jù)表中數(shù)據(jù)，繪出細(xì)菌種群的增長曲線。時間20406080100120140160180細(xì)菌數(shù)量24816在理想狀態(tài)下，細(xì)菌每20分鐘分裂一次。請?zhí)钕卤恚⒏鶕?jù)表中數(shù)據(jù)，繪出細(xì)菌種群的增長曲線。時間20406080100120140160180細(xì)菌數(shù)量2481632在理想狀態(tài)下，細(xì)菌每20分鐘分裂一次。請?zhí)钕卤恚⒏鶕?jù)表中數(shù)據(jù)，繪出細(xì)菌種群的增長曲線。時間20406080100120140160180細(xì)菌數(shù)量248163264在理想狀態(tài)下，細(xì)菌每20分鐘分裂一次。請?zhí)钕卤?，并根?jù)表中數(shù)據(jù)，繪出細(xì)菌種群的增長曲線。時間20406080100120140160180細(xì)菌數(shù)量248163264128在理想狀態(tài)下，細(xì)菌每20分鐘分裂一次。請?zhí)钕卤?，并根?jù)表中數(shù)據(jù)，繪出細(xì)菌種群的增長曲線。時間20406080100120140160180細(xì)菌數(shù)量248163264128256在理想狀態(tài)下，細(xì)菌每20分鐘分裂一次。請?zhí)钕卤?，并根?jù)表中數(shù)據(jù)，繪出細(xì)菌種群的增長曲線。時間20406080100120140160180細(xì)菌數(shù)量248163264128256512在理想狀態(tài)下，細(xì)菌每20分鐘分裂一次。請?zhí)钕卤?，并根?jù)表中數(shù)據(jù)，繪出細(xì)菌種群的增長曲線。時間20406080100120140160180細(xì)菌數(shù)量248163264128256512一、建構(gòu)種群增長模型的方法3.類型：1.概念：用來描述一個系統(tǒng)或性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式。2.建立數(shù)學(xué)模型的步驟：數(shù)學(xué)模型：一、建構(gòu)種群增長模型的方法3.類型：⑴數(shù)據(jù)分析表格式⑵數(shù)學(xué)方程式⑶坐標(biāo)式（曲線圖、柱狀圖）一、建構(gòu)種群增長模型的方法3.類型：⑴數(shù)據(jù)分析表格式時間20406080100120140160180細(xì)菌數(shù)量一、建構(gòu)種群增長模型的方法3.類型：⑴數(shù)據(jù)分析表格式時間20406080100120140160180細(xì)菌數(shù)量⑵數(shù)學(xué)方程式一、建構(gòu)種群增長模型的方法3.類型：⑴數(shù)據(jù)分析表格式時間20406080100120140160180細(xì)菌數(shù)量⑵數(shù)學(xué)方程式Nn=2n一、建構(gòu)種群增長模型的方法3.類型：⑶坐標(biāo)式（曲線圖、柱狀圖）⑴數(shù)據(jù)分析表格式⑵數(shù)學(xué)方程式Nn=2n一、建構(gòu)種群增長模型的方法3.類型：⑶坐標(biāo)式（曲線圖、柱狀圖）⑴數(shù)據(jù)分析表格式⑵數(shù)學(xué)方程式Nn=2n方程式——精確曲線圖——直觀一、建構(gòu)種群增長模型的方法實例1：澳大利亞野兔1859年，24只野兔6億只以上的野兔近100年后一、建構(gòu)種群增長模型的方法實例2：鳳眼蓮（水葫蘆）一、建構(gòu)種群增長模型的方法實例2：鳳眼蓮（水葫蘆）實例3：美國某島嶼環(huán)頸雉種群數(shù)量的增長實例3：美國某島嶼環(huán)頸雉種群數(shù)量的增長實例3：自然界確有類似細(xì)菌在理想條件下種群數(shù)量增長的形式，如果以時間為橫坐標(biāo)，種群數(shù)量為縱坐標(biāo)，曲線則大致呈“J”型美國某島嶼環(huán)頸雉種群數(shù)量的增長二、種群增長的“J”型曲線實例3：自然界確有類似細(xì)菌在理想條件下種群數(shù)量增長的形式，如果以時間為橫坐標(biāo)，種群數(shù)量為縱坐標(biāo)，曲線則大致呈“J”型美國某島嶼環(huán)頸雉種群數(shù)量的增長二、種群增長的“J”型曲線“J”增長的數(shù)學(xué)模型二、種群增長的“J”型曲線“J”增長的數(shù)學(xué)模型模型的假設(shè)：二、種群增長的“J”型曲線“J”增長的數(shù)學(xué)模型模型的假設(shè)：在食物和空間條件充裕、氣候適宜，沒有天敵等理想條件下，種群的數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長，假設(shè)第二年的數(shù)量是第一年的λ倍二、種群增長的“J”型曲線“J”增長的數(shù)學(xué)模型模型的假設(shè)：在食物和空間條件充裕、氣候適宜，沒有天敵等理想條件下，種群的數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長，假設(shè)第二年的數(shù)量是第一年的λ倍建立模型：二、種群增長的“J”型曲線“J”增長的數(shù)學(xué)模型模型的假設(shè)：在食物和空間條件充裕、氣候適宜，沒有天敵等理想條件下，種群的數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長，假設(shè)第二年的數(shù)量是第一年的λ倍建立模型：t年后種群數(shù)量為：Nt=N0λt二、種群增長的“J”型曲線“J”增長的數(shù)學(xué)模型問題：“J”型增長能一直持續(xù)下去嗎？二、種群增長的“J”型曲線“J”增長的數(shù)學(xué)模型問題：“J”型增長能一直持續(xù)下去嗎？存在環(huán)境阻力———二、種群增長的“J”型曲線“J”增長的數(shù)學(xué)模型問題：“J”型增長能一直持續(xù)下去嗎？存在環(huán)境阻力———自然界的資源和空間總是有限的；種內(nèi)斗爭就會加??；捕食者增加。二、種群增長的“J”型曲線“J”增長的數(shù)學(xué)模型問題：“J”型增長能一直持續(xù)下去嗎？存在環(huán)境阻力———自然界的資源和空間總是有限的；種內(nèi)競爭就會加?。徊妒痴咴黾?。當(dāng)種群數(shù)量增加到一定階段時，種群數(shù)量就會穩(wěn)定在一定的水平。證明：高斯實驗證明：高斯實驗大草履蟲種群的增長曲線證明：高斯實驗大草履蟲種群的增長曲線375證明：高斯實驗種群經(jīng)過一定時間的增長后，數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長曲線稱為“S”型曲線。大草履蟲種群的增長曲線375三、種群增長的“S”型曲線證明：高斯實驗種群經(jīng)過一定時間的增長后，數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長曲線稱為“S”型曲線。大草履蟲種群的增長曲線375三、種群增長的“S”型曲線K=375種群經(jīng)過一定時間的增長后，數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長曲線稱為“S”型曲線。三、種群增長的“S”型曲線375種群經(jīng)過一定時間的增長后，數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長曲線稱為“S”型曲線。三、種群增長的“S”型曲線K=375種群經(jīng)過一定時間的增長后，數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長曲線稱為“S”型曲線。在環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量成為環(huán)境容納量，又稱K值。（種群數(shù)量）（種群數(shù)量）種群數(shù)量“S”型增長曲線（種群數(shù)量）K種群數(shù)量“S”型增長曲線（種群數(shù)量）KD:出生率＝死亡率，即種群數(shù)量處于K值。種群數(shù)量“S”型增長曲線（種群數(shù)量）K種群數(shù)量增長率時間D:出生率＝死亡率，即種群數(shù)量處于K值。種群數(shù)量“S”型增長曲線（種群數(shù)量）K種群數(shù)量增長率時間D:出生率＝死亡率，即種群數(shù)量處于K值。種群數(shù)量“S”型增長曲線（種群數(shù)量）K種群數(shù)量增長率時間D:出生率＝死亡率，即種群數(shù)量處于K值。種群數(shù)量“S”型增長曲線（種群數(shù)量）K/2K種群數(shù)量增長率時間D:出生率＝死亡率，即種群數(shù)量處于K值。種群數(shù)量“S”型增長曲線（種群數(shù)量）K/2K種群數(shù)量增長率時間D:出生率＝死亡率，即種群數(shù)量處于K值。B:出生率與死亡率之差最大，即種群數(shù)量處于K/2值。K值的應(yīng)用：1．對家鼠等有害動物的控制，從環(huán)境容納量的角度思考，可采取措施降低有害動物種群的環(huán)境容納量，①如將食物儲藏在安全處，斷絕或減少它們的食物來源；②室內(nèi)采取硬化地面等措施，減少它們挖造巢穴的場所；③養(yǎng)殖或釋放它們的天敵，等等；2．對大熊貓等野生動物，可采取措施提高野生動物種群的環(huán)境容納量，如建立自然保護(hù)區(qū)，改善它們的棲息環(huán)境等；3．根據(jù)K/2時種群增長率最大的特點，在漁業(yè)生產(chǎn)上，應(yīng)在K/2值捕撈，以實現(xiàn)漁業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。例(05全國卷II）為了保護(hù)魚類資源不受破壞，并能持續(xù)地獲得最大捕魚量，根據(jù)種群增長的S型曲線，應(yīng)使被捕魚群的種群數(shù)量保持在K/2水平。這是因為在這個水平上

A.種群數(shù)量相對穩(wěn)定

B.種群增長量最大

C.種群數(shù)量最大

D.環(huán)境條件所允許的種群數(shù)量最大例(05全國卷II）為了保護(hù)魚類資源不受破壞，并能持續(xù)地獲得最大捕魚量，根據(jù)種群增長的S型曲線，應(yīng)使被捕魚群的種群數(shù)量保持在K/2水平。這是因為在這個水平上

A.種群數(shù)量相對穩(wěn)定

B.種群增長量最大

C.種群數(shù)量最大

D.環(huán)境條件所允許的種群數(shù)量最大K時間K/2種群數(shù)量右圖表示某種在不同生態(tài)環(huán)境內(nèi)的增長曲線模式圖，請據(jù)圖回答：1、若在不受環(huán)境限制的條件下增長，該種群數(shù)量呈____曲線增長。但由于受環(huán)境阻力的制約，結(jié)果種群數(shù)量呈___曲線增長。XY

圖中陰影部分代表:______________________________。2、當(dāng)種群數(shù)量增長接近環(huán)境負(fù)載___值時，種群的增長率為___，此時種群數(shù)量變化特點是_________，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因是_____________和______________。在____點種群增長率最大，此時的年齡組成可能為_____型。在漁業(yè)生產(chǎn)中，一般在___以上捕撈，且使捕撈后剩余量控制在___點。K零A不再增長種內(nèi)斗爭加劇天敵數(shù)量增多增長K/2A環(huán)境阻力、在生存斗爭中被淘汰的個體數(shù)原因是_________________________________________。而防治蝗災(zāi)應(yīng)在害蟲數(shù)量________時進(jìn)行。既可以獲得較大的捕獲量，又不未達(dá)到A點影響資源再生三、種群增長的“S”型曲線問題：種群數(shù)量達(dá)到K值時，都能在K值維持穩(wěn)定嗎？三、種群增長的“S”型曲線問題：種群數(shù)量達(dá)到K值時，都能在K值維持穩(wěn)定嗎？環(huán)境條件的改變，K值也隨之發(fā)生改變，即改善環(huán)境條件可使K值增大，如環(huán)境條件受到破壞，則K值將會減小。四、種群數(shù)量的波動和下降四、種群數(shù)量的波動和下降如東亞飛蝗種群數(shù)量在20世紀(jì)中的波動情況四、種群數(shù)量的波動和下降如東亞飛蝗種群數(shù)量在20世紀(jì)中的波動情況探究：培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化探究：培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化作出假設(shè)探究：培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化作出假設(shè)酵母菌種群的數(shù)量隨時間呈S型增長變化2、微生物生長規(guī)律測定方法：（比例計數(shù)法）（1）測定細(xì)胞數(shù)目待測樣品等量的已知含量的紅細(xì)胞混勻涂抹測定：

紅細(xì)胞數(shù)目細(xì)菌數(shù)目計算單位體積內(nèi)的細(xì)菌數(shù)目將含已知數(shù)目的紅細(xì)胞液體與待測的菌液按1：1均勻混合，在顯微鏡下數(shù)出各自的數(shù)目，然后求菌液中的細(xì)胞數(shù)目。細(xì)菌紅細(xì)胞2、測定方法：舉例：已知紅細(xì)胞濃度為M個/mL，從體積為NmL的大腸桿菌培養(yǎng)液中取出大桿菌液與紅細(xì)胞液等量均勻混合后，涂片，染色，鏡檢。在同一視野中發(fā)出有紅細(xì)胞W個，大腸桿菌Y個，求NmL大腸桿培養(yǎng)液中大腸桿菌的個數(shù)X是多少？X＝N×M×YW(個)（比例計數(shù)法）（1）測定細(xì)胞數(shù)目血球計數(shù)板的構(gòu)造和使用

血球計數(shù)板是由一塊比普通載玻片厚的特制玻片制成的.玻片中有四條下凹的槽,構(gòu)成三個平臺.中間的平臺較寬,其中間又被一短橫槽隔為兩半,每半邊上面,刻有一個方格網(wǎng).方格網(wǎng)上刻有9個大方格,其中只有中間的一個大方格為計數(shù)室,供微生物計數(shù)用.這一大方格的長和寬各為1mm,深度為0.1mm,其體積為0.1mm3.

計數(shù)室通常有兩種規(guī)格.一種是大方格內(nèi)分為16中格,每一中格又分為25小格;另一種是大方格內(nèi)分為25中格,每一中格又分為16小格.但是不管計數(shù)室是哪一種構(gòu)造;它們都有一個共同的特點,即每一大方格都是由16×25=25×16=400個小方格組成,見圖探究：培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化血球計數(shù)板的使用以計數(shù)酵母菌為例

(1)用血球計數(shù)板計數(shù)酵母菌懸液的酵母菌個數(shù).

(2)樣品稀釋的目的是便于酵母菌懸液的計數(shù),以每小方格內(nèi)含有4-5個酵母細(xì)胞為宜,一般稀釋10倍即可.