種群數量的變化選修

種群數量的變化選修第1頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一第2頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一學習目標：嘗試構建種群增長的數學模型。舉例說明種群“J”、“S”型增長，以及形成條件和數量變化規(guī)律。解釋種群數量的波動及其原因。闡明研究種群數量變動的意義，確立保護瀕危物種的意識。探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數量的變化。第3頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一問題探討在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某種細菌每20min就通過分裂繁殖一代。第4頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一時間（min)20406080100120140160180分裂次數數量（個）2481632641282565121234567891、填寫下表：計算一個細菌在不同時間（單位為min）產生后代的數量。2．n代細菌數量Nn的計算公式是：

Nn3．7小時后，由一個細菌分裂產生的細菌數量是：＝1×２n解：n＝６０min／２０minx７＝２１Nn＝1×２n

＝２２１第5頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一4、以時間為橫坐標，細菌數量為縱坐標，畫出細菌的數量增長曲線。曲線圖與數學方程式比較，有哪些優(yōu)缺點？曲線圖：直觀，但不夠精確。數學公式：精確，但不夠直觀。第6頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一一、建構種群增長模型的方法4.建構數學模型的一般步驟：2.數學模型的表現形式：3.建構數學模型的意義:描述、解釋和預測種群數量的變化。1.數學模型：是用來描述一個系統(tǒng)或它的性質的數學形式,數學模型的表現形式可以為公式、圖表等形式。數學方程式、曲線圖。第7頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一

實例：澳大利亞本來并沒有兔子。1859年，24只歐洲野兔從英國被帶到了澳大利亞。這些野兔發(fā)現自己來到了天堂。因為這里有茂盛的牧草，卻沒有鷹等天敵。這里的土壤疏松，打洞做窩非常方便。于是，兔子開始了幾乎不受任何限制的大量繁殖。不到100年，兔子的數量達到6億只以上，遍布整個大陸。二、種群增長的“J”型曲線:討論1：這種增長的特點？種群數量不斷增加，增長率不變討論2：這種增長的條件？食物（養(yǎng)料）和空間條件充裕，氣候適宜、沒有敵害等理想條件討論3：其他舉例？

種群遷入一個新環(huán)境后，在一定時期內種群的增長大致符合“J”型曲線。討論4：種群“J”型增長的數學模型公式？Nt=N0

λt

（N0為起始數量，t為時間，Nt表示t年后該種群的數量。）

λ是代表增長倍數（不是增長率）。第8頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一第9頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一問題探討在一個培養(yǎng)基中，細菌的數量會一直按照這個公式增長嗎？為什么？不會。原因是資源和空間是有限的。如何驗證這個觀點？高斯實驗：生態(tài)學家曾經做過這樣一個實驗：在0.5mL培養(yǎng)液中放入5個大草履蟲，然后每隔24h統(tǒng)計一次大草履蟲的數量。經過反復實驗，得出了如圖所示的結果。從圖可以看出，大草履蟲在這個實驗環(huán)境條件下的最大種群數量是375個。第10頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一二、種群增長的“S”型曲線:討論1：這種增長的特點？種群數量增長后期趨于穩(wěn)定，增長率改變討論2：這種增長的條件？有環(huán)境阻力（食物、空間有限，生存斗爭，天敵捕食等）討論3：其他舉例？討論4：種群“S”型增長的K值、1/2K值的意義？現實條件下的種群數量增長一般為“S”型增長K值：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量稱為環(huán)境容納量。1/2K值：此時種群數量的增長速率最大。第11頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一“增長率”和“增長速率”一樣嗎？

增長率與增長速率是不同的。增長率是指新增加的個體數占原來個體數的比例，是一個百分比，無單位；增長速率是指新增加的個體數與時間的比值，即dN／dt，有單位（如個/年等）。例如，某一種群的數量在某一單位時間t（如一年）內，由初數量No（個）增長到末數量Nt（個），則這一單位時間內種群的增長率和增長速率的計算分別為：增長速率＝末數－初數單位時間＝Nt－No(個)T(年)×100％增長率＝末數－初數＝Nt－NoNoNo＝出生率－死亡率第12頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一種群增長的“J”型曲線種群增長的“S”型曲線第13頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一第14頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一

在現實的生態(tài)系統(tǒng)中，種群數量除增長外，還有沒有其他變化？三、種群數量的波動和下降第15頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一有利于野生生物資源的合理利用及保護。通過研究種群數量變動規(guī)律，為害蟲的預測及防治提供科學依據。為引進外來物種提供理性的思考?！?/p>

研究種群數量變化有何意義？四、研究種群數量變化的意義第16頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一小結：第17頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一課堂反饋第18頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一第19頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一B第20頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一如圖所示為某種群的數量變化曲線，判斷下列說法的正誤。b、C點種群增長速率最大，種群數量在K/2左右，此時種內斗爭也最激烈

。C點種群增長速率明顯減少只是由種內斗爭引起的。當這種生物與環(huán)境達到協調與平衡后，在E點到達K值，K值將固定不變。進行海洋捕撈的最佳時期是C時期附近。C~D段種群數量仍在增長?！痢痢痢獭痰?1頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一五、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數量的變化第22頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一第23頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一第4

天第6天第1天第24頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一第7

天死亡第25頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一活菌數第26頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一第27頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一血球計數板的結構第28頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一

血球計數板是一種專門用于計算較大單細胞微生物數量的儀器，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，每半邊刻有一個方格網。加樣品時，將清潔干燥的血球計數板的計數室上加蓋專用的蓋玻片，用吸管吸取稀釋后的酵母菌懸液，滴于蓋玻片邊緣，讓培養(yǎng)液自行緩緩滲入，一次性充滿計數室，防止產生氣泡，多余培養(yǎng)液可用濾紙吸去。

大方格的長和寬各為1mm，深度0.1mm，即1mm×1mm×0.1mm，其容積為0.1mm3；第29頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一

方格網上刻有9個大方格，其中只有中間的一個大方格為計數室，供微生物計數用。血球計數板使用后，用自來水沖洗，切勿用硬物洗刷，洗后自行晾干或用吹風機吹干，或用95%的乙醇、無水乙醇、丙酮等有機溶劑脫水使其干燥。第30頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一大方格中方格小方格第31頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一計數室通常也有兩種規(guī)格16×25型：即大方格內分為16中格，每一中格又分為25小格25×16型：即大方格內分為25中格，每一中格又分為16小格。不管計數室是哪一種構造，其每一大方格都是由16×25=25×16=400個小方格組成。第32頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一計數16×25型：一般取四角的四個中方格（100個小方格）計數25×16型：一般計數四個角和中央的五個中方格（80個小方格）的細胞數。第33頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一

計算b表示培養(yǎng)液稀釋倍數；用所數小方格中細胞總數/所數小方格數是為求得每個小方格中的細胞總數。第34頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一課堂反饋D第35頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一細菌細胞數目的測定待測樣品等量的已知含量的紅細胞混勻涂抹紅細胞細菌測定：紅細胞數目細菌數目計算單位體積內的細菌數目第36頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一例1、通常用血球計數板對培養(yǎng)液中酵母菌進行計數，若計數室為1mm×1mm×0.1mm方格，由400個小方格組成，如果一個小方格內酵母菌過多，難以計數，應先▲后再計數。若多次重復計數后，算得每個小方格中平均有5個酵母菌，則10mL該培養(yǎng)液中酵母菌總數有▲個。（參考答案：稀釋；2×108）5×400×10000×10＝2×108

。第37頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一例2、檢測員將1mL水樣稀釋10倍后，用抽樣檢測的方法檢測每毫升藍藻的數量；將蓋玻片放在計數室上，用吸管吸取少許培