1.2種群數(shù)量變化（第二課時）

新教材選擇性必修二

生物與環(huán)境

第1章

種群及其動態(tài)1.2種群數(shù)量變化（第二課時）探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化一、種群的“J”形和“S”形增長比較“J”形增長“S”形增長產(chǎn)生條件增長特點增長速率坐標圖聯(lián)系一、種群的“J”形和“S”形增長比較“J”形增長“S”形增長產(chǎn)生條件食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有天敵和其他競爭物種等理想條件。資源和空間有限、受氣候變化影響、受其他生物制約。增長特點每個世代的種群數(shù)量以一定倍數(shù)增長，后一世代種群數(shù)量是前一世代種群數(shù)量的λ倍，種群增長速率越來越快。種群增長速率先逐漸增大，K/2時增長最快，此后增長減緩，到K值時停止增長。增長速率坐標圖聯(lián)系“S”形增長是“J”形增長在自然界環(huán)境阻力作用下發(fā)展的必然結(jié)果。一、種群的“J”形和“S”形增長比較種群“J”形增長曲線表明生物種群具有過度繁殖潛能。“S”形增長是生物在自然界環(huán)境阻力作用下的必然結(jié)果。陰影表示環(huán)境阻力，兩條曲線數(shù)量差表示被淘汰的個體數(shù)。環(huán)境阻力減小，K值增大；環(huán)境阻力增大，K值減小。一、種群的“J”形和“S”形增長比較種群的K值高低與環(huán)境阻力大小呈負相關(guān)。1.一段時期內(nèi)維持相對穩(wěn)定非洲草原上的野牛、獅種群數(shù)量相對穩(wěn)定二、自然種群數(shù)量的變化K值是種群數(shù)量在一定環(huán)境中上下波動的平衡值。2.處于規(guī)則或不規(guī)則波動中二、自然種群數(shù)量的變化處于波動狀態(tài)的種群，在某些特定條件下可能出現(xiàn)種群爆發(fā)。2.處于規(guī)則或不規(guī)則波動中二、自然種群數(shù)量的變化3.持續(xù)性的或急劇的下降，甚至衰退、消亡最后一只活體長江白鰭豚“淇淇”的標本人類亂捕濫殺、棲息地破壞。種群數(shù)量過少，近親繁殖使種群適應(yīng)性降低。二、自然種群數(shù)量的變化三、探究實驗——《探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化》(1)酵母菌生長周期短，增殖速度快且世代間不重疊，在含糖的液體培養(yǎng)基(培養(yǎng)液)中酵母菌繁殖很快，迅速形成一個封閉容器內(nèi)的酵母菌種群，通過細胞計數(shù)可以測定封閉容器內(nèi)的酵母菌種群隨時間而發(fā)生的數(shù)量變化。(2)養(yǎng)分、氧氣、溫度和代謝廢物等是影響種群數(shù)量持續(xù)增長的限制因素。探究實驗——《探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化》1、酵母菌是真核生物還是原核生物？2、酵母菌的代謝類型是什么？3、酵母菌如何增殖？Toinvestigatethechangesofyeastpopulationinculturemedium探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化①酵母真菌—真核生物②兼性厭氧菌—屬于異養(yǎng)生物③進行出芽生殖和有性生殖④有氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳

無氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳和酒精C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶C6H12O6酶2C2H5OH+

2CO2+（少量）能量探究實驗——《探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化》1、實驗原理：如何對酵母菌進行計數(shù)？血球計數(shù)板：血球計數(shù)板在顯微鏡下直接計數(shù)是一種常用的細胞計數(shù)法（抽樣檢測法），一般用于單細胞微生物數(shù)量的測定，由于血球計數(shù)板上的計數(shù)室蓋上蓋玻片后的容積是一定的，所以可根據(jù)在顯微鏡下觀察到的細胞數(shù)目來計算單位體積的細胞的總數(shù)目。

細菌計數(shù)板面積為1mm2和高為的計數(shù)室計數(shù)板正面計數(shù)板側(cè)面計數(shù)室1、實驗原理：如何對酵母菌進行計數(shù)？探究實驗——《探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化》大方格中方格小方格探究實驗——《探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化》16（中）×25型計數(shù)板25（中）×16型計數(shù)板提出問題作出假設(shè)實驗思路培養(yǎng)液中酵母菌種群的數(shù)量是怎樣隨時間變化的？①培養(yǎng)液中的酵母菌數(shù)量一開始呈“______”型增長；②隨著時間推移，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。自變量：________________________因變量：________________________無關(guān)變量：_______________________J消耗積累改變S時間酵母菌數(shù)量培養(yǎng)液的體積等探究實驗——《探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化》Toinvestigatethechangesofyeastpopulationinculturemedium探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化（1）怎樣進行酵母菌計數(shù)？酵母菌培養(yǎng)液一定體積的培養(yǎng)液抽樣檢測法血細胞計數(shù)板

實驗過程探究實驗——《探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化》實驗過程操作步驟：（2）顯微鏡直接計數(shù)法使酵母菌均勻分布，以保證估算的準確性探究實驗——《探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化》（3）實驗需要設(shè)置對照嗎？為什么？不需要，自身對照（4）需要重復實驗嗎？需要，計數(shù)時取多個方格求平均值（5）如果一個小方格內(nèi)酵母菌數(shù)過多難以數(shù)清，應(yīng)采取怎樣的措施？適度稀釋（6）對于壓在小方格界限上的酵母菌，應(yīng)當如何計數(shù)？實驗過程探究實驗——《探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化》（7）怎么記錄結(jié)果？記錄表怎么設(shè)計？實驗過程時間次數(shù)12345671

2

3

平均

（8）怎么區(qū)分計數(shù)的酵母菌是活的還是死亡的個體？可以用染色法。活細胞的細胞膜有選擇透過性，所以不會被染色，而死細胞會被染色。探究實驗——《探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化》Toinvestigatethechangesofyeastpopulationinculturemedium探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化第4天第6天探究實驗——《探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化》Toinvestigatethechangesofyeastpopulationinculturemedium探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化第7天死亡探究實驗——《探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化》Toinvestigatethechangesofyeastpopulationinculturemedium探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化01234567時間/天種群數(shù)量第7天死亡第4天第6天實驗過程探究實驗——《探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化》Toinvestigatethechangesofyeastpopulationinculturemedium探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化01234567時間/天種群數(shù)量（9）如果測得酵母菌種群數(shù)量偏高，原因是什么？①取樣的時候沒有振蕩，或者取樣從試管底部取樣。②計數(shù)的酵母菌中，有已經(jīng)死亡的個體。實驗過程探究實驗——《探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化》Toinvestigatethechangesofyeastpopulationinculturemedium探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化實驗結(jié)果01234567時間/天種群數(shù)量酵母菌數(shù)量為何會下降？①營養(yǎng)物質(zhì)消耗殆盡②有害代謝產(chǎn)物積累③pH改變實驗結(jié)論培養(yǎng)液中酵母菌種群的數(shù)量前期呈“S”型增長探究實驗——《探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化》Toinvestigatethechangesofyeastpopulationinculturemedium探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化將適量干酵母菌放入裝有一定濃度葡萄糖溶液的錐形瓶中，在適宜條件下培養(yǎng)，酵母菌能進行有氧呼吸，大量繁殖，故A項正確。吸取培養(yǎng)液計數(shù)前要將錐形瓶輕輕振蕩幾次，目的是使培養(yǎng)液中的酵母菌均勻分布，減少誤差，故B項錯誤。解析：1.（多選）為探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動態(tài)變化，某同學進行了如下操作。其中操作正確的有（）A.將適量干酵母放入裝有一定濃度葡萄糖溶液的錐形瓶中，在適宜

條件下培養(yǎng)B.靜置一段時間后，用吸管從錐形瓶中吸取培養(yǎng)液利用血細胞計數(shù)板時，應(yīng)先將蓋玻片放在計數(shù)室上，再在蓋玻片的邊緣滴加培養(yǎng)液，待培養(yǎng)液從邊緣處自行滲入計數(shù)室，吸去多余培養(yǎng)液，再進行計數(shù)，故C項錯誤。血細胞計數(shù)板加樣后，需靜置片刻再使用顯微鏡計數(shù)，這是因為計數(shù)室中的菌懸液有一定的高度（0.1mm），需要讓細胞沉降到計數(shù)室底部的網(wǎng)格線中，避免細胞分布在不同液層深度，導致計數(shù)時被遺漏，故D項正確。1.（多選）為探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動態(tài)變化，某同學進行了如下操作。其中操作正確的有（）C.振蕩使酵母菌在錐形瓶中分布均勻后，再用滴管吸取適量培養(yǎng)

液至計數(shù)板上，然后放蓋玻片以減小實驗誤差D.將計數(shù)板放在載物臺中央，待酵母菌沉降到計數(shù)室底部，在顯微

鏡下觀察、計數(shù)解析：2.（多選）為探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動態(tài)變化，某同學進行了如下操作。其中操作正確的有（）E.計數(shù)酵母菌可用取樣器取樣法（2015廣東理綜）F.探究酵母菌種群數(shù)量變化，應(yīng)設(shè)空白對照排除無關(guān)變量干擾

（2015四川理綜）G.計數(shù)時，壓在小方格界線上的酵母菌應(yīng)計數(shù)相鄰兩邊及其頂角上

的個體數(shù)取樣器取樣法用于物種豐富度的調(diào)查，故E項錯誤。探究酵母菌種群數(shù)量變化時，由于有前后的自身對照，因此可不設(shè)置空白對照實驗，故F項錯誤。顯微計數(shù)時，對于壓在小方格界線上的酵母菌，應(yīng)遵循“數(shù)上線不數(shù)下線，數(shù)左線不數(shù)右線”的原則計數(shù)，故G項正確。解析：ADG3.血細胞計數(shù)板是微生物計數(shù)的常用工具，蓋玻片下的培養(yǎng)液厚度為0.1mm。如圖所示是培養(yǎng)液稀釋100倍后的鏡檢結(jié)果，如果中方格內(nèi)的大腸桿菌數(shù)剛好是五點取樣平均數(shù)，則1mL該培養(yǎng)液中大腸桿菌的數(shù)量約為（）分析題圖可知，圖中一個樣方中大腸桿菌數(shù)為16個，因此整個計數(shù)板中大腸桿菌數(shù)＝16×25＝400個，1mL該培養(yǎng)液中大腸桿菌的數(shù)量≈400÷（1×1×0.1×10－3）×100＝4×108個，故B項正確。解析：A.4×109

B.4×108

C.4×107

D.4×106B小積累影響實驗結(jié)果的誤差分析及改進辦法小積累影響實驗結(jié)果的誤差分析及改進辦法方法便箋酵母菌密度的計算方法便箋酵母菌密度的計算種群數(shù)量的變化種群增長模型建構(gòu)種群增長模型的方法種群的“S”形增長種群的“J”形增長自然種群的數(shù)量變動條件：食物和空間充裕、氣候適宜、無天敵和其他競爭物種特點：種群數(shù)量每年以一定倍數(shù)增長一段時間內(nèi)相對穩(wěn)定(接近K值）條件：食物和空間有限特點：種群增長速率先增大后減小，最后為0K值：一定環(huán)境條件下所能維持的種群最大數(shù)量探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量變化（驗證種群數(shù)量增長模型）持續(xù)性的或急劇的下降，甚至衰退和消亡規(guī)則或不規(guī)則波動。（K值是種群數(shù)量波動的平均值，波動中的生物，在某些特定條件下可能出現(xiàn)種群爆發(fā)）小結(jié)一、概念檢測1.在自然界，種群數(shù)量的增長既是有規(guī)律的，又是復雜多樣的。判斷下列相關(guān)表述是否正確。（1）將一種生物引入一個新環(huán)境中，在一定時期內(nèi)，這個生物種群就會出現(xiàn)“J”形增長。（

）（2）種群的“S”形增長只適用于草履蟲等單細胞生物。（

）（3）由于環(huán)境容納量是有限的，種群增長到—定數(shù)量就會保持穩(wěn)定。（

）2.對一個生物種群來說，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.對甲乙兩地的蝮蛇種群來說，環(huán)境容納量是相同