第2节 种群的数量变化 ●高中生物课件（人教课标版） 万晓军生物工作室（安义中学） ●高中生物课件（人教课标版） 万晓军生物工作室（安义中学） Tel:13870933709 E-mail:1223wxj@163.com QQ:719455374 校址：江西省南昌市安义县龙津镇前进路320号 邮编：330500 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
知识回顾 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
思考 在食物(养料)和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，种群的数量变化是怎样的呢？ 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
在 营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20min就通过分裂增殖一次。 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
一、建构种群增长模型的方法 在营养和生存空间没有限制的情况下，某1个细菌每20分钟分裂繁殖一代。讨论： ①n代细菌数量的计算公式？ ②72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？ ③在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这个公式增长吗？如何验证你的观点？ Nn＝２n 解：n＝ 60min x72h／20min＝216 Nn＝２n ＝2216 ③细菌数量不会永远按这个公式增长。可以用实验计数法来验证。 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
3、请你计算一个细菌产生的后代在不同时间的数量，完成表格！ 讨论： 3、请你计算一个细菌产生的后代在不同时间的数量，完成表格！ 时间（min） 20 40 60 80 100 120 140 160 180 细菌 数量 4、以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，画出细菌的种群增长曲线 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
数学模型 概念: 用来描述一个系统或它的性质的数学形式 表现形式: 数学公式法 坐标曲线法 Nn＝2n 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学形式． 建立数学模型一般包括以下步骤： 数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学形式． 建立数学模型一般包括以下步骤： 观察研究对象，提出问题 细胞每20min分裂一次,问题：细菌的数量是如何变化的呢？ 提出假设 资源空间无限多，细菌种群的增长不受种群密度增加的影响 建立数学模型 Nn＝２n 检验或修正 观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
理想条件下细菌数量增长的推测：自然界中有此类型吗？ 二、种群增长的“J”型曲线 细菌的数量／个 理想条件下细菌数量增长的推测：自然界中有此类型吗？ 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
二、种群增长的“J”型曲线: 实例1：澳大利亚本来并没有兔子。 1859年，24只欧洲野兔从英国被带到了澳大利亚。这些野兔发现自己来到了天堂。因为这里有茂盛的牧草，却没有鹰等天敌。这里的土壤疏松，打洞做窝非常方便。于是，兔子开始了几乎不受任何限制的大量繁殖。不到100年，兔子的数量达到6 亿只以上，遍布整个大陆。 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
实例2、20世纪30年代,人们将环颈雉引入美国的一个岛屿, 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
讨论1：出现这种增长的原因有哪些？ 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
Nt=N0 λt “J”型增长的数学模型 ①产生条件： ②增长特点： ③数学模型公式： 理想状态——食物充足，空间不限，气候适宜，没有敌害等； ②增长特点： 种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍。 设（N0为起始数量， t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，λ为年均增长倍数．） ③数学模型公式： Nt=N0 λt 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
思考 理想化的情况在自然界中并不存在。 那么，到底有哪些因素会影响到种群数量的变化呢？ 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
环境阻力 在大自然中 食物有限 空间有限 种内斗争 种间竞争 天敌捕食…… 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
“J”型增长能一直持续下去吗？ [例]生态学家高斯的实验： 种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线，称为“S”型曲线． 大草履虫种群的增长曲线 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
“J”型增长能一直持续下去吗？ [例]生态学家高斯的实验： 产生条件： 资源和空间有限 种内斗争加剧 捕食者数量增加等 大草履虫种群的增长曲线 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
三、种群增长的“S”型曲线 增长特点：种群数量达到环境所允许的最大值（K值）后，将停止增长并在K值左右保持相对稳定。 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
三、种群增长的“S”型曲线 种群增长速率 种群增长速率 时间 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
研究种群数量变化有何意义？ 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，应使被捕鱼群的种群数量保持在什么水平?为什么？ 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
根据种群增长的S型曲线，应使被捕鱼群的种群数量保持在K/2水平。这是因为在这个水平上种群增长量最大 。 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
家鼠的繁殖力很强，种群数量每天可增加1.47%。 ①理论上，在某一区域，10只家鼠在100天后的数量将会达到多少？ 10×（1+1.47%）100 ②你考虑应当采取什么措施来控制家鼠的数量才是最有效的？ 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
思考 怎样做才是最有效的灭鼠措施？ 同一种群的K值会受到环境的影响。 提示：从环境容纳量的角度思考，可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量，如将食物储藏在安全处，断绝或减少它们的食物来源；室内采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴的场所；养殖或释放它们的天敌，等等。 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
按照此曲线发展下去将会出现怎样的状况？ 鉴于我国人口的现状应当采取什么措施？ 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
我国人口的调节： 总方针——控制人口的增长，提高人口的素质； 目标——2000前力争把中国平均人口自然增长率控制在12.5‰内，期望本世纪中叶稳定在15～16亿； 措施——坚持优生优育，计划生育；扫除青壮年文盲，实行九年制义务教育。 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
怎样做才是保护大熊猫的根本措施？ 思考 建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境，提高环境容纳量。 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
第二节 种群的数量变化 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
J型曲线和S型曲线比较 项目 “J”型曲线 “S”型曲线 前提条件 增长特点 种群增长率 增长速率 K值的有无 资源空间不限 资源有限 种群数量连续增长，第二年是第一年的“λ”倍 种群增长到一定数量保持相对稳定 保持不变 先增大后减小 先增大，后减小，种群数量在K/2值处增长速率最大 不断增大 无K值 有K值 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
种群数量的变化 A是种群增长的 理论曲线（ “J” 型曲线，指数增 长，Nt=N0λt） B是种群实际增 长曲线（“S”型 曲线） 图中阴影部分表示环境阻力，按自然选择学说，也就是通过生存斗争被淘汰的个体数量。 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
四、种群数量的波动和下降 影响种群数量变化的因素 大多数种群的数量总是在波动之中的，在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡。 东亚飞蝗种群数量的波动 影响种群数量变化的因素 1.气候、食物、天敌、传染病等（影响出生率和死亡率、迁入率和迁出率） 2.人类的活动 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
探究 培养液中酵母菌种群数量的变化 一般步骤: (1)提出问题： (2)作出假设： 。 (3)讨论探究思路： (4)制定计划： (2)作出假设： 。 (3)讨论探究思路： (4)制定计划： (5)实施计划： (6)分析结果，得出结论： (7)表达和交流： (8)进一步探究： 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
探究培养液中酵母菌种群数量的变化 探究实验 提出问题： 做出假设： 在恒定容积的培养液中培养酵母菌，种群数量随时间如何变化？ 在有限的环境条件下，酵母菌种群的数量随时间呈 型增长变化。 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
探究培养液中酵母菌种群数量的变化 实验原理：（参考） 种群的数量变化有一定的规律。在理想条件下，种群呈“J”型增长，在有限的环境下，种群呈“S”型增长。 酵母菌生长周期短，增殖速度快且世代间不重叠，在实验室条件下，用液体培养基培养酵母菌，可以观察酵母菌种群数量随时间变化的情况。 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
探究培养液中酵母菌种群数量的变化 实验步骤： 配制培养液 ↓ 分装 无菌操作 接种 培养 计数 ①配制培养液，灭菌； ②将10ml无菌培养液加入3支试管中； ③将酵母菌接种入试管中的培养液中； ④将试管放在28℃条件下培养； ⑤每天取样计数酵母菌的数量，连续七天； ⑥分析数据，画出曲线。 ①配制培养液，灭菌； 配制培养液 分装 接种 培养 计数 ↓ 无菌操作 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
讨论： 抽样检测法 怎样进行酵母菌的计数？ 对一支试管中的培养液(可定为10ml)中的酵母菌逐个计数是非常困难的，可以采用抽样检测的方法：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，再以此为根据，估算计算中的酵母菌总数，盖玻片下，培养液厚度为0.1mm，可算出10ml培养液中酵母菌总数的公式: 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
讨论： 怎样进行酵母菌的计数？ 血球计数板 计数室 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
讨论： 2.5×104a(a为方格内酵母菌数) 怎样进行酵母菌的计数？ 对一支试管中的培养液(可定为10ml)中的酵母菌逐个计数是非常困难的，可以采用抽样检测的方法：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，再以此为根据，估算计算中的酵母菌总数，盖玻片下，培养液厚度为0.1mm，可算出10ml培养液中酵母菌总数的公式: 2.5×104a(a为方格内酵母菌数) 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
例1 在用血球计数板（2mm×2mm方格）对某一样品进行计数时，发现在一个方格内（盖玻片下的培养液厚度为0 例1 在用血球计数板（2mm×2mm方格）对某一样品进行计数时，发现在一个方格内（盖玻片下的培养液厚度为0.1mm）酵母菌平均数为16个，据此估算10mL培养液中有酵母菌 个。 （参考答案： 4×105） 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
从试管中吸出培养液进行计数之前，建议你将试管轻轻振荡几次。这是为什么？ 本探究需要设置对照吗？如果需要请讨论对照组应怎样设计和操作；如果不需要，请说明理由。 需要做重复实验吗？ 使培养液中的酵母菌分布均匀。 不需要，本实验旨在探究培养液中酵母菌在一定条件下的种群数量变化，只要分组实验，获得平均数值即可。 需要重复。 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
如果一个小方格内酵母菌过多，难以计数，应采取怎样 的措施？ 5、怎样记录结果？记录表怎样设计？ 如果一个小方格内酵母菌过多，难以计数，应采取怎样 的措施？ 第1天 第2天 第3天 第4天 第5天 第6天 第7天 第1组 第2组 第3组 平均值 摇匀试管取1mL酵母菌培养液稀释几倍后，再用血球计数板计数。 7 对于压在小方格界线上的酵母菌，应当怎样计数？ 只计数相邻两边及其顶角的酵母菌数。 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
对于压在小方格界线上的酵母菌应取左线和上线及其顶角的个体计数。 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
培养结果 第 1 天 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
第 2天 第 4 天 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
死亡 第 7 天 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
酵母菌种群数量达到最大值，种内斗争最激烈； 营养物质过度消耗，有害代谢产物积累，与环境斗争最激烈。 酵母菌种群数量变化 时间 酵母菌数目 d c e a b a～b 对新环境适应，不立即繁殖； b～c 食物，空间比较充分，酵母菌接近J型增长 c～d 酵母菌种群数量达到最大值，种内斗争最激烈； d～e 营养物质过度消耗，有害代谢产物积累，与环境斗争最激烈。 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
实验再探究 酵母菌的生长哪些因素的影响呢？某同学按下表完成了有关实验。 试管 编号 培养液/mL 无菌水/mL 酵母菌母液/mL 温度（℃） A 10 — 0.1 28 B 5 C 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
温度、营养物质对酵母菌生长的影响 试管 编号 培养液/mL 无菌水/mL 酵母菌母液/mL 温度（℃） A 10 — 0.1 28 B 5 C 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
B 1．在下列图中，表示种群在无环境阻力状况下增长的是 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
D 2．下图表示接种到一定容积培养液中的酵母菌生长曲线图，曲线中哪段表示由于有限空间资源的限制使种内竞争增加（ ） A．CD段（增长速度慢） 2．下图表示接种到一定容积培养液中的酵母菌生长曲线图，曲线中哪段表示由于有限空间资源的限制使种内竞争增加（ ） D A．CD段（增长速度慢） B．DE段（速度加快） C．EF段（变化速率加快） D．FG段（速度逐渐变慢） 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
3.（广东广西河南2002）在一个玻璃容器内，装入一定量的符合小球藻生活的管养液，接种少量的小球藻，每隔一段时间测定小球藻的个体数量，绘制成曲线，如右图所示。下列四图中能正确表示小球藻种群数量增长率随时间变化趋势的曲线是（ ） D 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
C 4.池塘养鱼时，为保护池塘生态系统和长期保持较高的产鱼量，应采取的最佳方案是（ ） A．大量增加饵料的投入量 B．大量增加鱼苗的投入量 4.池塘养鱼时，为保护池塘生态系统和长期保持较高的产鱼量，应采取的最佳方案是（ ） A．大量增加饵料的投入量 B．大量增加鱼苗的投入量 C．及时、适量的捕捞成鱼 D．限制捕鱼 C 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
C 5、种群的指数增长（J型）是有条件的，条件之一是（ ） A．在该环境中只有一个种群 B．该种群对环境的适应比其他种群优越得多 D．环境资源是有限的 C 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
6、自然界中生物种群增长常表现为“S”型增长曲线。下列有关种群“S”型增长的正确说法是（ ） A 6、自然界中生物种群增长常表现为“S”型增长曲线。下列有关种群“S”型增长的正确说法是（ ） A.“S”型增长曲线表示了种群数量和食物的关系 B.种群增长率在各阶段是不相同的 C.“S”型增长曲线表示了种群数量与时间无关 D.种群增长不受种群密度制约 B 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
C 7.右图所示为在理想状态下和自然环境中某生物的种群数量变化曲线。下列对阴影部分的解释正确的是（ ） ①环境中影响种群增长的阻力 7.右图所示为在理想状态下和自然环境中某生物的种群数量变化曲线。下列对阴影部分的解释正确的是（ ） C ①环境中影响种群增长的阻力 ②环境中允许种群增长的最大值 ③其数量表示种群内迁出的个体数 ④其数量表示通过生存斗争被淘汰的个体数 A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④ 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
8. 某鼠种群被高速公路分隔成A、B两个种群，A区因建化工厂而环境剧变，污水横流，B区地势较高无变化，经数十年后，种群A的进化速率很可能（ ） B．比B快 C．与B相同 D．开始比B慢，后来比B快 B 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com
⑶影响种群密度的主要因素是种群的_______、_______、___________和_____________。 a a b 例：下图为某种群在不同生态环境中的增长曲线，清 仔细分析图中去先后回答下列问题： ⑴如果种群处在一个理想的环境中， 没有自然和空间的限制，种群内个 体数量的增长曲线是____,用达尔文 的进化理论解释，这是由于生物具 有__________特性。 ⑵如果将该种群置入有限制的自然 环境中，种群内个体数量的增长曲 线是_____，用达尔文进化理论分析图中的阴影部分表示___________________________________________。 ⑶影响种群密度的主要因素是种群的_______、_______、___________和_____________。 个体数 a a b 过度繁殖 时间 b 在生存斗争过程中淘汰的个体 年龄组成 性别比例 死亡率 出生率 万晓军生物工作室 QQ：719455374 E-mail:1223wxj@163.com