1.2 種群數(shù)量的變化(第2課時(shí))課件-高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修2

第1章

種群及其動(dòng)態(tài)第2節(jié)

種群數(shù)量的變化（第二課時(shí)）“J”形增長(zhǎng)“S”形增長(zhǎng)產(chǎn)生條件增長(zhǎng)特點(diǎn)K值曲線食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有天敵和其他競(jìng)爭(zhēng)物種等理想條件。資源和空間有限、受氣候變化影響、受其他生物制約。每種群數(shù)量以一定倍數(shù)增長(zhǎng)，種群增長(zhǎng)速率越來越快。種群增長(zhǎng)速率先逐漸增大，K/2時(shí)增長(zhǎng)最快，此后增長(zhǎng)減緩，到K值時(shí)停止增長(zhǎng)。溫故知新：“J”與“S”增長(zhǎng)的比較時(shí)間(t)種群數(shù)量t0t1t2時(shí)間增長(zhǎng)速率時(shí)間種群數(shù)量t/2t無有K值在現(xiàn)實(shí)的生態(tài)系統(tǒng)中，種群數(shù)量除增長(zhǎng)外，還有沒有其他變化？在自然界，有的種群能夠在一段時(shí)期內(nèi)維持?jǐn)?shù)量的相對(duì)穩(wěn)定。二、種群數(shù)量的波動(dòng)1.種群數(shù)量的相對(duì)穩(wěn)定2.種群數(shù)量的波動(dòng)

對(duì)于大多數(shù)生物種群來說，種群數(shù)量總是在波動(dòng)中。在K值不變的情況下，種群的數(shù)量總是圍繞著K值上下波動(dòng)。

原因:①非生物因素：氣候條件、水資源等。②生物因素：天敵、食物、病原體等其他生物的影響，人類的捕殺等。周期性波動(dòng)任何波動(dòng)只要在兩個(gè)相鄰波峰之間相隔的時(shí)間基本相等就可稱之為周期性波動(dòng)。季節(jié)性波動(dòng)年間波動(dòng)非周期性波動(dòng)該東亞飛蝗的種群數(shù)量在1913—1961年一直處于不規(guī)則的波動(dòng)狀態(tài)

處在波動(dòng)狀態(tài)的種群，在某些特定條件下可能出現(xiàn)種群爆發(fā)。如蝗災(zāi)、鼠災(zāi)、赤潮等是種群數(shù)量爆發(fā)增長(zhǎng)的結(jié)果。3.種群數(shù)量的爆發(fā)：(原因：種群常處于明顯的波動(dòng)狀態(tài)，說明制約其種群數(shù)量變化的因素較少或也處于不穩(wěn)定中，在某些特定條件下可能出現(xiàn)種群爆發(fā)）案例：東亞飛蝗在我國的大發(fā)生沒有周期性規(guī)律，干旱是大發(fā)生的主要原因。在黃河三角洲上的濕生草地，若遇到連年干旱，土壤中的蝗卵成活率就會(huì)提高，這是造成蝗蟲大發(fā)生的主要原因。在淮河流域，前一年大澇，第二年飛蝗大發(fā)生的概率最大。故河北蝗區(qū)常出現(xiàn)“先澇后旱，螞蚱成片”，“大水之后，必鬧蝗災(zāi)”的情況。4.持續(xù)性的或急劇的下降，甚至衰退、消亡

當(dāng)種群長(zhǎng)久處于不利條件下，種群數(shù)量會(huì)出現(xiàn)持續(xù)性的或急劇的下降。如遭遇人類亂捕濫殺和棲息地破壞。種群的延續(xù)需要有一定的個(gè)體數(shù)量為基礎(chǔ)。當(dāng)一個(gè)種群的數(shù)量過少，種群可能會(huì)由于近親繁殖等原因而衰退、消亡?！鴮?duì)于那些已經(jīng)低于種群延續(xù)所需要的最小種群數(shù)量的物種，需要采取有效的措施進(jìn)行保護(hù)。人與自然的和諧相處

對(duì)生態(tài)危機(jī)的解決之道，我們唯一能仰賴的，只有人類自身的覺醒、即刻的行動(dòng)和不懈的努力。探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化探究.實(shí)踐①兼性厭氧型生物（單細(xì)胞真核生物）；②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。1.實(shí)驗(yàn)材料酵母菌2.探究思路提出問題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論，交流討論培養(yǎng)液中酵母菌種群的數(shù)量是怎樣隨時(shí)間變化的？提出問題時(shí)間呈“J”形增長(zhǎng)開始延長(zhǎng)呈“S”形增長(zhǎng)最后數(shù)量下降作出假設(shè)2.探究思路配制酵母菌培養(yǎng)液接種酵母菌到培養(yǎng)液中培養(yǎng)計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)分析得出結(jié)論如何計(jì)數(shù)？如何統(tǒng)計(jì)？設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)酵母菌菌種培養(yǎng)液血球計(jì)數(shù)板①自變量：________

②因變量：__________

③無關(guān)變量：_____________

時(shí)間酵母菌數(shù)量培養(yǎng)液體積

變量設(shè)置計(jì)數(shù)方法：抽樣檢測(cè)法計(jì)數(shù)用具：血細(xì)胞計(jì)數(shù)板材料用具1)計(jì)數(shù)方法進(jìn)行逐個(gè)計(jì)數(shù)是非常困難的，可以采用抽樣檢測(cè)的方法。

對(duì)一支試管中的培養(yǎng)液(可定為10ml)中的酵母菌逐個(gè)計(jì)數(shù)是非常困難的，可以采用抽樣檢測(cè)的方法：先將蓋玻片放在計(jì)數(shù)室上，用吸管吸取培養(yǎng)液，滴于蓋玻片邊緣，讓培養(yǎng)液自行滲入，多余培養(yǎng)液用濾紙吸去，稍待片刻，待酵母菌細(xì)胞全部沉降到計(jì)數(shù)室底部，將計(jì)數(shù)板放在載物臺(tái)的中央，計(jì)數(shù)一個(gè)小方格內(nèi)的酵母菌數(shù)量，再以此為根據(jù)，估算計(jì)算中的酵母菌總數(shù)，蓋玻片下，培養(yǎng)液厚度為0.1mm。血細(xì)胞計(jì)數(shù)板2)計(jì)數(shù)用具專門用于計(jì)數(shù)單細(xì)胞微生物的一種儀器1個(gè)計(jì)數(shù)室的面積為1mm2，1個(gè)計(jì)數(shù)室內(nèi)有400個(gè)小方格。每個(gè)小方格的面積1/400mm2②1/400mm2的含義①0.10mm的含義計(jì)數(shù)室的深度為0.1mm

每塊計(jì)數(shù)板由H形凹槽分為2個(gè)同樣的計(jì)數(shù)區(qū)。每個(gè)計(jì)數(shù)區(qū)分為9個(gè)大方格。計(jì)數(shù)室方格網(wǎng)上刻有9個(gè)大方格，其中只有中間的一個(gè)大方格為計(jì)數(shù)室，供微生物計(jì)數(shù)用。計(jì)數(shù)室的兩種規(guī)格：計(jì)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(jì)數(shù)室是哪一種構(gòu)造;它們都有一個(gè)共同的特點(diǎn),即每一大方格都是由16×25=25×16=400個(gè)小方格組成,見圖.(1)

假設(shè)每個(gè)小方格平均有a個(gè)酵母菌，稀釋K倍。則1ml培養(yǎng)液中有多少個(gè)酵母菌？大方格體積：1mm*1mm*0.1mm=0.1mm3

小方格體積：1/400*0.1mm3(2)

若每個(gè)中方格平均有b個(gè)酵母菌，稀釋K倍。則1ml培養(yǎng)液中有多少個(gè)酵母菌？25×16型（25個(gè)中方格）：16×25型（16個(gè)中方格）：3)如何利用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板對(duì)酵母菌進(jìn)行計(jì)數(shù)？思考：1、為什么要先將蓋玻片放在計(jì)數(shù)室上，用吸管吸取培養(yǎng)液，滴于蓋玻片邊緣，讓培養(yǎng)液自行滲入？①蓋玻片可能由于已加入液滴的表面張力而不能嚴(yán)密地蓋到計(jì)數(shù)板表面，使

計(jì)數(shù)室內(nèi)液體增多，導(dǎo)致結(jié)果偏高。②直接滴加培養(yǎng)液時(shí)，在計(jì)數(shù)室內(nèi)會(huì)產(chǎn)生氣泡，導(dǎo)致計(jì)數(shù)室相對(duì)體積減少而

造成誤差(偏低）。2.從試管中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù)之前，建議你將試管輕輕振蕩幾次。這是為什么？目的是使培養(yǎng)液中的酵母菌均勻分布，以保證估算的準(zhǔn)確性，減少誤差。3.如果一個(gè)小方格內(nèi)酵母菌過多，難以計(jì)數(shù)，應(yīng)采取怎樣的措施？稀釋一定倍數(shù)后，再用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)用無菌水稀釋至每小格細(xì)胞數(shù)目為5~10個(gè)稀釋100倍（若沒有搖勻，從底部吸取，計(jì)數(shù)結(jié)果會(huì)偏大，從上部吸取，計(jì)數(shù)結(jié)果會(huì)偏小。）只計(jì)數(shù)相鄰兩邊及其夾角的酵母菌數(shù)。（計(jì)上不計(jì)下，計(jì)左不計(jì)右）4.對(duì)于壓在小方格界線上的酵母菌，應(yīng)當(dāng)怎樣計(jì)數(shù)？5.為什么要待酵母菌全部沉降到計(jì)數(shù)室底部再計(jì)數(shù)？筆記:酵母菌全部沉降到計(jì)數(shù)室底部，減少實(shí)驗(yàn)誤差。6.本探究實(shí)驗(yàn)需要設(shè)置對(duì)照嗎？如果需要請(qǐng)討論對(duì)照組應(yīng)怎樣設(shè)計(jì)和操作；如果不需要，請(qǐng)說明理由。（酵母菌沉降到底部后就不會(huì)隨液體漂移）①能看清楚酵母菌但看不清方格線；

②能看清楚方格線但看不清酵母菌。如果酵母菌未能沉降到計(jì)數(shù)室底部，通過顯微鏡觀察時(shí)就可能出現(xiàn)以下現(xiàn)象：本實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)時(shí)間上有前后對(duì)照，不需要單設(shè)對(duì)照組。本實(shí)驗(yàn)旨在探究培養(yǎng)液中酵母菌在一定條件下的種群數(shù)量變化，只要分組實(shí)驗(yàn)，獲得平均數(shù)值即可。本實(shí)驗(yàn)在連續(xù)培養(yǎng)并定時(shí)計(jì)數(shù)過程中形成自身對(duì)照。

筆記:不需要，本實(shí)驗(yàn)在時(shí)間上已經(jīng)構(gòu)成前后對(duì)照。7.需要做重復(fù)實(shí)驗(yàn)嗎？需要重復(fù)實(shí)驗(yàn),以提高實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；對(duì)每個(gè)樣品可計(jì)數(shù)三次，再取平均值。8.怎么分辨死亡細(xì)胞和有活性的細(xì)胞？死亡細(xì)胞多集結(jié)成團(tuán)；可以借助臺(tái)盼藍(lán)染色（死亡細(xì)胞呈藍(lán)色）活細(xì)胞細(xì)胞膜有選擇透過性，細(xì)胞不會(huì)被染色，死細(xì)胞可被染色。計(jì)數(shù)未染上色的酵母菌。若未染色直接計(jì)數(shù)，結(jié)果偏大。第0天第1天第2天第3天第4天第5天第6天第1組第2組第3組------第n組平均值9.怎樣記錄結(jié)果？記錄表怎樣設(shè)計(jì)？1.用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板對(duì)培養(yǎng)液中酵母菌進(jìn)行計(jì)數(shù)，若計(jì)數(shù)室為1mm×1mm×0.1mm方格，由400個(gè)小方格組成。若多次重復(fù)計(jì)數(shù)后，算得每個(gè)小方格中平均有5個(gè)酵母菌，則10mL該培養(yǎng)液中酵母菌總數(shù)有

個(gè)。2×108

解析：根據(jù)公式：5×400×10000×10＝2×108

當(dāng)堂訓(xùn)練2.若使用的血細(xì)胞計(jì)數(shù)板(規(guī)格為1mm×1mm×0.1mm)每個(gè)計(jì)數(shù)室分為25個(gè)中方格，每個(gè)中方格又分為16個(gè)小方格，將樣液稀釋100倍后計(jì)數(shù)，發(fā)現(xiàn)計(jì)數(shù)室四個(gè)角及中央共5個(gè)中方格內(nèi)的酵母菌總數(shù)為20個(gè)，則培養(yǎng)液中酵母菌的密度為

個(gè)/mL。1×108解析：根據(jù)公式：（20÷5)×25×10000×100＝1×1085、制定實(shí)施計(jì)劃（實(shí)驗(yàn)步驟）：（1）酵母菌培養(yǎng)（液體培養(yǎng)基，無菌條件。）類型、條件（2）振蕩培養(yǎng)基（使酵母菌均勻分布于培養(yǎng)基中）（3）觀察并記數(shù)（每天將含有酵母菌的培養(yǎng)液滴在計(jì)數(shù)板上，計(jì)數(shù)一個(gè)小方格內(nèi)的酵母菌數(shù)量，再以此為根據(jù)，估算計(jì)算中的酵母菌總數(shù)）（4）重復(fù)（2、3）步驟（連續(xù)觀察7天，統(tǒng)計(jì)數(shù)目）目的（5）繪圖分析（將所得數(shù)值用曲線表示出來，得出酵母菌種群數(shù)量變化規(guī)律）第1天培養(yǎng)結(jié)果第2天第4天第6天第7

天死亡酵母菌增長(zhǎng)曲線分析

酵母菌增長(zhǎng)的總趨勢(shì)是先增加再降低。

原因是在開始時(shí)培養(yǎng)液的營(yíng)養(yǎng)充足、空間充裕、條件適宜，因此酵母菌大量繁殖，種群數(shù)量劇增。

隨著酵母菌數(shù)量的不斷增多，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗、pH變化、有害代謝產(chǎn)物積累等，使生存條件惡化，酵母菌死亡率高于出生率，種群數(shù)量下降。注意事項(xiàng)：（1）抽取培養(yǎng)液計(jì)數(shù)前，應(yīng)先將試管搖勻，目的是使酵母菌在培養(yǎng)液中混合均勻，以減少計(jì)數(shù)誤差。因?yàn)榻湍妇鷷?huì)沉降在瓶底，如果未振蕩搖勻試管就吸出培養(yǎng)液，可能出現(xiàn)兩種情況：一是從試管下部吸取的培養(yǎng)液濃度偏大；二是從試管上部吸取的培養(yǎng)液濃度偏小。（2）顯微鏡計(jì)數(shù)時(shí)，對(duì)于壓在小方格界線上的酵母菌，應(yīng)取相鄰兩邊及頂角

計(jì)數(shù)。一般遵循“計(jì)上不計(jì)下，計(jì)左不計(jì)右”的原則。（3）若一個(gè)小方格內(nèi)酵母菌數(shù)量過多，難以數(shù)清時(shí)，則可將培養(yǎng)液稀釋一定倍數(shù)后再計(jì)數(shù)。注意事項(xiàng)：（4）本實(shí)驗(yàn)不需對(duì)照組，酵母菌每天的數(shù)量變化可形成前后對(duì)照。（5）本實(shí)驗(yàn)需要重復(fù)實(shí)驗(yàn)，以提高實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，對(duì)每個(gè)樣品可計(jì)數(shù)三次，再取平均值。（6）實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先通過顯微鏡觀察，估計(jì)出10mL培養(yǎng)液中酵母菌的初始數(shù)量（N0），在此之后，連續(xù)觀察7天，分別記錄下7天的數(shù)值。（7）每天取樣時(shí)間需一致（每天同一時(shí)間取樣，或者每隔相同一段時(shí)間取樣），且應(yīng)做到隨機(jī)取樣。練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測(cè)1.在自然界，種群數(shù)量的增長(zhǎng)既是有規(guī)律的，又是復(fù)雜多樣的。判斷下列相關(guān)表述是否正確。（1）將一種生物引入一個(gè)新環(huán)境中，在一定時(shí)期內(nèi)，這個(gè)生物種群就會(huì)出現(xiàn)“J”形增長(zhǎng)。（）（2）種群的“S”形增長(zhǎng)只適用于草履蟲等單細(xì)胞生物。（）（3）由于環(huán)境容納量是有限的，種群增長(zhǎng)到—定數(shù)量就會(huì)保持穩(wěn)定。（）×××33練習(xí)與應(yīng)用2.對(duì)一個(gè)生物種群來說，環(huán)境容納量取決于環(huán)境條件。據(jù)此判斷下列表述正確的是（）A.對(duì)甲乙兩地的蝮蛇種群來說，環(huán)境容納量是相同的B.對(duì)生活在凍原的旅鼠來說，不同年份的環(huán)境容納量是不同的C.當(dāng)種群數(shù)量接近環(huán)境容納量時(shí)，死亡率會(huì)升高，出生率不變D.對(duì)生活在同一個(gè)湖泊中的鰱魚和鯉魚來說，環(huán)境容納量是相同的B2.對(duì)一個(gè)生物種群來說，環(huán)境容納量取決于環(huán)境條件。據(jù)此判斷下列表述正確的是（）A.對(duì)甲乙兩地的蝮蛇種群來說，環(huán)境容納量是相同的B.對(duì)生活在凍原的旅鼠來說，不同年份的環(huán)境容納量是不同的C.當(dāng)種群數(shù)量接近環(huán)境容納量時(shí)，死亡率會(huì)升高，出生率不變D.對(duì)生活在同一個(gè)湖泊中的鰱魚和鯉魚來說，環(huán)境容納量是相同的B課堂小結(jié)種群數(shù)量