1.2 種群數(shù)量的變化課件高二上學(xué)期生物人教版（2019）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1通過(guò)分析影響種群數(shù)量變化的因素，形成穩(wěn)態(tài)與平衡觀。2運(yùn)用種群數(shù)量變化規(guī)律解決生產(chǎn)生活中的實(shí)際問(wèn)題，關(guān)注人類活動(dòng)對(duì)動(dòng)植物種群數(shù)量變化的影響。3通過(guò)分析與比較，明確種群的“J”形增長(zhǎng)和“S”形增長(zhǎng)的條件和特點(diǎn);通過(guò)探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化等活動(dòng)，嘗試建構(gòu)種群數(shù)量增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型。

我們的手上難免沾染細(xì)菌。細(xì)菌的繁殖速率很快，因而我們要常洗手。假設(shè)在營(yíng)養(yǎng)和生存空間沒(méi)有限制的情況下，某種細(xì)菌每20min就通過(guò)分裂繁殖一代。

細(xì)菌的增殖二分裂Nn=N0*2n1.細(xì)菌的生殖方式是怎樣的？2.第n代細(xì)菌數(shù)量的計(jì)算公式是什么？P7問(wèn)題探討n＝60min×72h／20min＝216不會(huì)建立數(shù)學(xué)模型3.72h后，由一個(gè)細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量是多少？4.在一個(gè)培養(yǎng)瓶中，細(xì)菌的數(shù)量會(huì)一直按照這個(gè)公式描述的趨勢(shì)增長(zhǎng)嗎？為了驗(yàn)證你的觀點(diǎn)，我們可以采用什么學(xué)科方法來(lái)研究？討論：構(gòu)建種群增長(zhǎng)模型的方法種群的“J”形增長(zhǎng)種群的“S”形增長(zhǎng)種群數(shù)量的波動(dòng)模型是人們?yōu)榱四撤N特定目的而對(duì)認(rèn)識(shí)對(duì)象所作的一種簡(jiǎn)化的概括性描述。物理模型數(shù)學(xué)模型概念模型觀察分析提出問(wèn)題作出假設(shè)建立數(shù)學(xué)模型對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)修正研究方法研究實(shí)例細(xì)菌每20min分裂一次，怎樣計(jì)算繁殖n代的數(shù)量？在資源和生存空間沒(méi)有限制的條件下，細(xì)菌種群的增長(zhǎng)不會(huì)受種群密度增加的影響Nn=N0*2nN代表細(xì)菌數(shù)量，N0表示初始數(shù)量，n表示第幾代觀察、統(tǒng)計(jì)細(xì)菌數(shù)量，對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正1.定義：建立數(shù)學(xué)模型用來(lái)描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式。2.步驟：請(qǐng)根據(jù)表格信息，嘗試小組合作以時(shí)間為橫坐標(biāo)，細(xì)菌數(shù)量為縱坐標(biāo)，畫出細(xì)菌種群的增長(zhǎng)曲線。0時(shí)間/min10020030040050020406080100120140160180時(shí)間(min)020406080100120140160180分裂次數(shù)0123456789數(shù)量（個(gè)）12481632641282565123.類型及優(yōu)缺點(diǎn)：(1)數(shù)學(xué)公式(2)曲線圖①優(yōu)點(diǎn)：科學(xué)、精確②不足：不夠直觀①優(yōu)點(diǎn)：直觀②不足：不夠精確建立數(shù)學(xué)模型細(xì)菌數(shù)量/個(gè)模型構(gòu)建是解決很多生物學(xué)問(wèn)題的一種重要策略。下列關(guān)于模型建構(gòu)的敘述，正確的是（）A．含3對(duì)同源染色體的減數(shù)分裂模型的制作，需要使用三種顏色的橡皮泥B．DNA結(jié)構(gòu)模型的制作，需要首先將作為堿基和磷酸的材料連接在一起C．細(xì)胞大小與擴(kuò)散作用關(guān)系的模型中瓊脂塊體積越小，物質(zhì)擴(kuò)散深度越深D．酵母菌種群的增長(zhǎng)模型建構(gòu)中，繪制種群數(shù)量變化曲線屬于數(shù)學(xué)模型問(wèn)題:在自然界中，種群的數(shù)量變化情況是怎么樣的呢？有類似細(xì)菌在理想條件下種群增長(zhǎng)的形式嗎？典例分析D構(gòu)建種群增長(zhǎng)模型的方法種群的“J”形增長(zhǎng)種群的“S”形增長(zhǎng)種群數(shù)量的波動(dòng)分析自然界種群增長(zhǎng)實(shí)例資料1

1859年，一位來(lái)澳大利亞定居的英國(guó)人在他的農(nóng)場(chǎng)中放生了24只野兔，一個(gè)世紀(jì)后，這24只野兔的后代竟超過(guò)6億只。漫山遍野的野兔不僅與牛羊爭(zhēng)食牧草，還啃噬樹皮，造成植被破壞，導(dǎo)致水土流失。直到人們引入了黏液瘤病毒才使野兔的數(shù)量得到控制。24只P8

思考·討論資料2

20世紀(jì)30年代時(shí)，人們將環(huán)頸雉引入到美國(guó)的一個(gè)島嶼上，在最初的5年內(nèi)，1937—1942年期間該種群數(shù)量的增長(zhǎng)如右圖所示。分析自然界種群增長(zhǎng)實(shí)例P8

思考·討論1.這兩個(gè)資料中的種群增長(zhǎng)有什么共同點(diǎn)？種群數(shù)量增長(zhǎng)迅猛，且呈無(wú)限增長(zhǎng)趨勢(shì)。2.種群出現(xiàn)這種增長(zhǎng)的原因是什么？食物充足、缺少天敵等。3.這種種群增長(zhǎng)的趨勢(shì)能不能一直持續(xù)下去？為什么？不能，因?yàn)橘Y源和空間是有限的。討論:2.模型假設(shè)：食物和空間條件充裕氣候適宜沒(méi)有天敵(捕食和寄生天敵)沒(méi)有其他競(jìng)爭(zhēng)物種等某種群理想狀態(tài)每年以一定的倍數(shù)增長(zhǎng)第二年的數(shù)量是第一年的λ倍什么情況會(huì)出現(xiàn)理想狀態(tài)？①實(shí)驗(yàn)室條件下；②當(dāng)一個(gè)種群剛遷入到一個(gè)新的適宜環(huán)境時(shí)。問(wèn)：第一年是N0，第二年是多少？t年后呢？1.含義：在

條件下種群增長(zhǎng)的形式，如果以

為橫坐標(biāo)，

為縱坐標(biāo)畫出曲線來(lái)表示，曲線則大致呈“J”形。理想時(shí)間種群數(shù)量3.“J”形增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型：假設(shè):種群數(shù)量每年以一定的倍數(shù)(λ)增長(zhǎng)。種群起始數(shù)量為N0N1=N0λN2=N1λ=N0

λ2

N3=N2λ=N0λ3

Nt=N0λtt年后該種群的數(shù)量種群的起始數(shù)量每年增長(zhǎng)倍數(shù)時(shí)間λ=當(dāng)年種群數(shù)量前一年種群數(shù)量曲線圖：時(shí)間(t)種群數(shù)量Nt數(shù)學(xué)公式：①當(dāng)λ=1時(shí)，種群數(shù)量如何變化？②當(dāng)λ＞1時(shí)，種群數(shù)量如何變化？③當(dāng)λ＜1時(shí)，種群數(shù)量如何變化？思考:當(dāng)λ＞1時(shí)，種群一定呈“J”形增長(zhǎng)嗎？種群數(shù)量不變(相對(duì)穩(wěn)定)種群數(shù)量增長(zhǎng)種群數(shù)量下降不一定；只有λ＞1且為定值時(shí)，種群增長(zhǎng)才為“J”形增長(zhǎng)；（1）請(qǐng)據(jù)圖分析，種群數(shù)量變化符合數(shù)學(xué)公式：Nt＝N0λt時(shí)，種群增長(zhǎng)曲線一定是“J”形嗎？并說(shuō)明理由。4.“J”形增長(zhǎng)的特點(diǎn)：①1～4年，種群數(shù)量_______________②4～5年，種群數(shù)量_______________③5～9年，種群數(shù)量_______________④9～10年，種群數(shù)量______________⑤10～11年，種群數(shù)量_____________⑥11～13年，種群數(shù)量_____________

。⑦

前9年，種群數(shù)量第_______年最高⑧9～13年，種群數(shù)量第______年最低呈“J”形增長(zhǎng)增長(zhǎng)相對(duì)穩(wěn)定下降下降11～12下降，512據(jù)圖說(shuō)出種群數(shù)量如何變化12～13增長(zhǎng)λ=當(dāng)年種群數(shù)量前一年種群數(shù)量典例分析（2）增長(zhǎng)率和增長(zhǎng)速率增長(zhǎng)率＝(現(xiàn)有個(gè)體數(shù)－原有個(gè)體數(shù))/原有個(gè)體數(shù)×100%(無(wú)單位)；增長(zhǎng)速率＝(現(xiàn)有個(gè)體數(shù)－原有個(gè)體數(shù))/增長(zhǎng)時(shí)間(有單位，如個(gè)/年)。請(qǐng)根據(jù)“J”形增長(zhǎng)數(shù)學(xué)公式，分別構(gòu)建“J”形增長(zhǎng)種群的增長(zhǎng)率和增長(zhǎng)速率的曲線模型。（λ>1，且不變）λ-1（λ-1）N0λt-1

（λ>1，且不變）

①增長(zhǎng)率不變；②增長(zhǎng)速率不斷增加?！癑”形增長(zhǎng)模型實(shí)例：實(shí)例一：鳳眼蓮（俗稱水葫蘆）原產(chǎn)于南美，1901年作為花卉引入中國(guó)。由于繁殖迅速，又幾乎沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手和天敵，我國(guó)目前有184萬(wàn)噸。它對(duì)其生活的水面采取了野蠻的封鎖策略，擋住陽(yáng)光，導(dǎo)致水下植物得不到足夠光照而死亡?！癑”形增長(zhǎng)模型實(shí)例：實(shí)例二：外來(lái)入侵物種紫莖澤蘭在中國(guó)外來(lái)入侵物種中名列第一位的紫莖澤蘭，原產(chǎn)美洲的墨西哥至哥斯達(dá)黎加一帶，大約20世紀(jì)40年代，紫莖澤蘭由中緬邊境傳入中國(guó)云南南部?，F(xiàn)在，云南80%面積的土地都有紫莖澤蘭分布，對(duì)當(dāng)?shù)厣锒鄻有栽斐闪藝?yán)重破壞。“J”形增長(zhǎng)模型實(shí)例：臍眼大幾乎無(wú)臍眼圓錐形圓盤形卵胎生福壽螺的卵卵生實(shí)例三：福壽螺，瓶螺科瓶螺屬軟體動(dòng)物，原產(chǎn)于南美洲亞馬遜河流域，1981年作為食用螺引入中國(guó)，因其適應(yīng)性強(qiáng)，繁殖迅速，食量大且食物種類繁多能破壞糧食作物、蔬菜和水生農(nóng)作物的生長(zhǎng)，成為危害巨大的外來(lái)入侵物種。查一查歷年來(lái)世界和我國(guó)人口增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)，分析人口是否呈“J”形增長(zhǎng)？中國(guó)人口數(shù)據(jù)增長(zhǎng)曲線世界人口數(shù)據(jù)增長(zhǎng)曲線實(shí)例四：人口數(shù)據(jù)增長(zhǎng)曲線人口在20世紀(jì)大部分時(shí)期呈現(xiàn)出“J”形增長(zhǎng)

如果遇到資源、空間等方面的限制，種群還會(huì)呈“J”形增長(zhǎng)嗎？構(gòu)建種群增長(zhǎng)模型的方法種群的“J”形增長(zhǎng)種群的“S”形增長(zhǎng)種群數(shù)量的波動(dòng)生態(tài)學(xué)家高斯的實(shí)驗(yàn)：

在0.5mL培養(yǎng)液中放入5個(gè)大草履蟲，每隔24h統(tǒng)計(jì)一次大草履蟲的數(shù)量。經(jīng)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下圖所示。思考回答問(wèn)題：第二天和第三天第五天2.第幾天以后基本維持在375個(gè)左右？1.大草履蟲的數(shù)量在第幾天增長(zhǎng)較快？3.為什么大草履蟲種群沒(méi)有出現(xiàn)“J”形增長(zhǎng)？實(shí)例分析由于隨著大草履蟲數(shù)量的增多，對(duì)食物和空間的競(jìng)爭(zhēng)趨于激烈，導(dǎo)致出生率下降，死亡率升高。4.這種類型的種群增長(zhǎng)稱為什么？種群的“S”形增長(zhǎng)1.概念：種群經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的增長(zhǎng)后，數(shù)量趨于穩(wěn)定，增長(zhǎng)曲線呈“S”形。2.“S”形增長(zhǎng)形成原因：現(xiàn)實(shí)狀態(tài)①資源和空間有限②種群密度增大時(shí)③種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)加劇出生率下降死亡率升高出生率=死亡率種群穩(wěn)定在一定的水平此時(shí)種群達(dá)到的最大數(shù)量稱為什么？3.環(huán)境容納量：一定的環(huán)境條件所能維持的種群最大數(shù)量稱為環(huán)境容納量，又稱K值。問(wèn)題:K值是不是種群數(shù)量的最大值？不是；K值是種群在一定環(huán)境條件下所能維持（允許達(dá)到）的種群最大數(shù)量問(wèn)題:同一種群的K值是固定不變的嗎？不是一成不變的：K值會(huì)隨著環(huán)境的改變而發(fā)生變化，當(dāng)環(huán)境遭到破壞時(shí)，K值會(huì)下降；當(dāng)環(huán)境條件狀況改善時(shí)，K值會(huì)上升。4.“S”曲線的分析：BCDEA種群基數(shù)小，需要適應(yīng)新環(huán)境，增長(zhǎng)較緩慢。(1)AB段：(2)BC段：(3)C點(diǎn)：(4)CD段：資源和空間豐富，出生率升高，種群數(shù)量增長(zhǎng)迅速。種群數(shù)量為K/2，種群增長(zhǎng)速率達(dá)到最大。資源和空間有限，種群密度增大，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)加劇，出生率降低，死亡率升高，種群增長(zhǎng)減緩；調(diào)整期加速期轉(zhuǎn)折期減速期(5)DE段：出生率約等于死亡率，種群增長(zhǎng)速率幾乎為0，種群數(shù)量達(dá)到K值，且維持相對(duì)穩(wěn)定。飽和期BCDEAS型曲線增長(zhǎng)速率曲線增長(zhǎng)速率時(shí)間t1t2①增長(zhǎng)速率先增大后減小，最后為0。K/2KABCDE問(wèn)題:

請(qǐng)小組合作以時(shí)間為橫坐標(biāo)，種群增長(zhǎng)速率為縱坐標(biāo)，畫出種群“S”形增長(zhǎng)的增長(zhǎng)速率曲線。5.“S”形增長(zhǎng)的特點(diǎn)：BCDEAS型曲線增長(zhǎng)率曲線增長(zhǎng)率時(shí)間t1t2②增長(zhǎng)率不斷減小，最后為0。問(wèn)題:

請(qǐng)小組合作以時(shí)間為橫坐標(biāo)，種群增長(zhǎng)率為縱坐標(biāo)，畫出種群“S”形增長(zhǎng)的增長(zhǎng)率曲線。5.“S”形增長(zhǎng)的特點(diǎn)：請(qǐng)結(jié)合“S”形增長(zhǎng)曲線及其斜率變化，研究種群增長(zhǎng)率和增長(zhǎng)速率的變化規(guī)律。種群數(shù)量＝N0，增長(zhǎng)速率為___<K/2，增長(zhǎng)速率__________＝K/2，增長(zhǎng)速率_____>K/2，增長(zhǎng)速率__________＝K，增長(zhǎng)速率為___0逐漸增大最大逐漸減小0實(shí)例分析同種生物的K值是固定不變的嗎？哪些因素會(huì)影響動(dòng)物種群的環(huán)境容納量？同種生物的K值不是固定不變的。環(huán)境因素、生物自身的遺傳特性、食物、棲息場(chǎng)所、天敵及其他生存條件均會(huì)影響動(dòng)物種群的環(huán)境容納量。請(qǐng)據(jù)圖分析：該種群的K值為_____。K2環(huán)境容納量（K值），即在保證環(huán)境不被破壞前提下所能維持的種群最大數(shù)量；在環(huán)境不遭到破壞的情況下，種群數(shù)量也會(huì)在K值附近上下波動(dòng)；種群所達(dá)到的最大值有時(shí)會(huì)超過(guò)K值，但這個(gè)值存在的時(shí)間很短，因?yàn)榄h(huán)境已遭到破壞。K值并不是種群數(shù)量的最大值資料一：野生大熊貓種群數(shù)量銳減的關(guān)鍵原因是什么？保護(hù)大熊貓的根本措施是什么？

建立自然保護(hù)區(qū)，改善棲息環(huán)境，從而提高環(huán)境容納量（K值）。

野生大熊貓的棲息地遭到破壞，食物和活動(dòng)范圍縮小，K值降低。6.K值和K/2值的運(yùn)用：（1）對(duì)野生資源和瀕危物種的保護(hù)資料二：怎樣做才能最有效的滅鼠？K種群數(shù)量時(shí)間0BCDEt1t2AK/2增大環(huán)境阻力→降低K值→防治老鼠如斷絕或減少它們的食物來(lái)源；養(yǎng)殖或釋放它們的天敵，等等。①降低環(huán)境容納量（K值）②在K/2前捕殺——防治有害生物的根本措施。防止老鼠種群數(shù)量達(dá)到K/2處6.K值和K/2值的運(yùn)用：（2）對(duì)有害生物的防治資料三：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，應(yīng)使被捕魚群的種群數(shù)量保持在什么水平？為什么？應(yīng)使被捕魚群的種群數(shù)量保持在K/2水平，因?yàn)樵谶@個(gè)水平上種群增長(zhǎng)率最大。K種群數(shù)量時(shí)間0BCDEt1t2AK/2——“黃金開發(fā)點(diǎn)”6.K值和K/2值的運(yùn)用：（3）對(duì)野生資源的利用①漁業(yè)捕撈應(yīng)在K/2以后②被捕魚群的種群數(shù)量保持在K/2水平K值減小環(huán)境阻力→增大K值→保護(hù)野生生物資源增大環(huán)境阻力→降低K值→防治有害生物草原最大載畜量不超過(guò)K值→合理確定載畜量K/2值漁業(yè)捕撈后的種群數(shù)量要在K/2值處K/2值前防治有害生物，嚴(yán)防達(dá)到K/2值處6.K值和K/2值的運(yùn)用：“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(méi)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(lái)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)。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(wú)有K值

種群“J”形和“S”形增長(zhǎng)的比較種群增長(zhǎng)率時(shí)間t1t2O種群增長(zhǎng)速率時(shí)間t1t2O“J”形曲線增長(zhǎng)率“S”形曲線增長(zhǎng)率“J”形曲線增長(zhǎng)速率“S”形曲線增長(zhǎng)速率當(dāng)種群數(shù)量為k/2時(shí)，增長(zhǎng)速率達(dá)到最大。

種群“J”形和“S”形增長(zhǎng)的比較種群“J”形增長(zhǎng)曲線表明生物種群具有過(guò)度繁殖潛能。種群“S”形增長(zhǎng)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(gè)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。01002003004001234567時(shí)間/天種群數(shù)量環(huán)境阻力食物不足空間有限種內(nèi)斗爭(zhēng)天敵捕食氣候不適寄生蟲傳染病等K值:環(huán)境容納量

種群“J”形和“S”形增長(zhǎng)的比較構(gòu)建種群增長(zhǎng)模型的方法種群的“J”形增長(zhǎng)種群的“S”形增長(zhǎng)種群數(shù)量的波動(dòng)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。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(lái)說(shuō)，種群數(shù)量總是在波動(dòng)中。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)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)2.種群數(shù)量的波動(dòng)對(duì)于大多數(shù)生物種群來(lái)說(shuō)，種群數(shù)量總是在波動(dòng)中。非周期性波動(dòng)

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。3.種群數(shù)量的爆發(fā)4.種群數(shù)量的下降當(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(guò)少，種群可能會(huì)由于近親繁殖等原因而衰退、消亡。

對(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)。（1）有利于野生生物資源的合理利用及保護(hù)。

研究意義（2）對(duì)有害動(dòng)物的防治。（3）有利于對(duì)瀕危動(dòng)物種群的拯救和恢復(fù)。

（4）為人工養(yǎng)殖及種植業(yè)中合理控制種群數(shù)量、適時(shí)捕撈、采伐等提供理論指導(dǎo)。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(jué)醒、即刻的行動(dòng)和不懈的努力。環(huán)境因素種群的出生率、死亡率、遷出率和遷入率種群數(shù)量的變化食物、氣候、天敵、傳染病等增或減增長(zhǎng)、波動(dòng)、穩(wěn)定、下降等直接因素：出生率、死亡率、遷入率、遷出率間接因素：年齡組成和性別比例重要因素：人類的活動(dòng)自然因素：食物、氣候、天敵、傳染病等影響種群數(shù)量變化的因素小結(jié)①兼性厭氧型生物（單細(xì)胞真核生物）；②生長(zhǎng)周期短，繁殖速度快，易于研究種群數(shù)量的變化酵母菌在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛，如釀酒、做饅頭等，具有哪些優(yōu)點(diǎn)，哪種呼吸類型呢？實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理提出問(wèn)題（1）探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化（2）學(xué)會(huì)繪制種群數(shù)量變化曲線圖（3）總結(jié)影響種群數(shù)量變化的因素。在理想條件下，種群的增長(zhǎng)呈“J”形曲線；在各種資源有限或者存在環(huán)境阻力的情況下，種群增長(zhǎng)呈“S”形曲線。通過(guò)細(xì)胞計(jì)數(shù)可以測(cè)定封閉容器內(nèi)的酵母菌種群隨時(shí)間而發(fā)生的數(shù)量變化。培養(yǎng)液中酵母菌的數(shù)量是怎樣隨時(shí)間變化的?作出假設(shè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)培養(yǎng)液中的酵母菌數(shù)量一開始呈“J”形增長(zhǎng)；隨著時(shí)間的推移，

酵母菌數(shù)量呈“S”形增長(zhǎng)。（1）變量設(shè)置本實(shí)驗(yàn)自變量是什么？該如何設(shè)置？①自變量：________

②因變量：__________

③無(wú)關(guān)變量：__________

時(shí)間酵母菌數(shù)量培養(yǎng)液的體積（2）材料用具酵母菌菌種培養(yǎng)液血球計(jì)數(shù)板實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（3）實(shí)驗(yàn)思路將試管放在28℃的恒溫箱中培養(yǎng)7天培養(yǎng)將酵母菌接種到支試管中接種每天取樣計(jì)數(shù)酵母菌的數(shù)量，連續(xù)觀察7天并記錄這7天的數(shù)值。計(jì)數(shù)將10ml馬鈴薯培養(yǎng)液或肉湯培養(yǎng)液加入試管中準(zhǔn)備問(wèn)題1: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)？實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（4）計(jì)數(shù)方法逐個(gè)計(jì)數(shù)是非常困難的，可以采用抽樣檢測(cè)的方法培養(yǎng)液實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（4）計(jì)數(shù)方法血細(xì)胞計(jì)數(shù)板的構(gòu)造血球計(jì)數(shù)板是一種專門用于計(jì)算較大單細(xì)胞微生物的一種儀器，由一塊比普通載玻片厚的特制玻片制成的。計(jì)數(shù)板的型號(hào)和規(guī)格表示此計(jì)數(shù)板分25個(gè)中格蓋上蓋玻片后計(jì)數(shù)室的高表示計(jì)數(shù)室面積是1mm2，分400個(gè)小格，每小格面積是1/400mm2實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（4）計(jì)數(shù)方法血細(xì)胞計(jì)數(shù)板的構(gòu)造玻片中有四條下凹的槽，構(gòu)成三個(gè)平臺(tái)，中間的平臺(tái)較寬；其中間又被一短橫槽隔為兩半，形成2個(gè)同樣的計(jì)數(shù)池；計(jì)數(shù)池的深度為0.10mm。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（4）計(jì)數(shù)方法血細(xì)胞計(jì)數(shù)板的構(gòu)造每個(gè)計(jì)數(shù)池畫有長(zhǎng)、寬各3.0mm的方格，分為9個(gè)大方格；只有中間的一個(gè)大方格為計(jì)數(shù)室；這一大方格的長(zhǎng)和寬各為1mm，深度為0.1mm，則其容積為0.1mm3。3.0mm3.0mm123456789計(jì)數(shù)室實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（4）計(jì)數(shù)方法血細(xì)胞計(jì)數(shù)板的構(gòu)造計(jì)數(shù)板正面方格網(wǎng)計(jì)數(shù)室

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。規(guī)格一：25×16型A1A2A3A4A5規(guī)格二：16×25型A1A3A2A4每個(gè)計(jì)數(shù)室共有400小格，總?cè)莘e為0.1mm3。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（4）計(jì)數(shù)方法A1A2A3A4A51mL=103mm3計(jì)數(shù)一個(gè)小方格內(nèi)酵母菌數(shù)量，再以此為依據(jù)估計(jì)培養(yǎng)液中酵母菌總數(shù)。1mL培養(yǎng)液中細(xì)胞個(gè)數(shù)：=小方格中細(xì)胞數(shù)量的平均值×400×104×稀釋倍數(shù)每個(gè)計(jì)數(shù)室共有400小格，總?cè)莘e為0.1mm3。規(guī)格二（25×16）：1mL培養(yǎng)液中細(xì)胞個(gè)數(shù)＝中方格中酵母菌數(shù)量的平均值×25×104×稀釋倍數(shù)規(guī)格一（16×25）：1mL培養(yǎng)液中細(xì)胞個(gè)數(shù)＝中方格中酵母菌數(shù)量的平均值×16×104×稀釋倍數(shù)16×25型計(jì)數(shù)板25×16型計(jì)數(shù)板若使用的血細(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＝1×108實(shí)驗(yàn)步驟（1）酵母菌培養(yǎng)(3)將含有酵母菌的培養(yǎng)液滴在蓋有載玻片的血細(xì)胞計(jì)數(shù)板上，在在顯微鏡下觀察和計(jì)數(shù)，測(cè)定1mL培養(yǎng)液中的酵母菌個(gè)數(shù)。(1)液體培養(yǎng)基，無(wú)菌條件(2)取樣時(shí)，要振蕩培養(yǎng)基，目的是使酵母菌均勻分布于培養(yǎng)基中（4）連續(xù)測(cè)定7天,匯圖分析實(shí)驗(yàn)步驟（2）蓋片先蓋蓋玻片，再將培養(yǎng)液滴加于蓋玻片邊緣，讓培養(yǎng)液自行滲入。多余培養(yǎng)液用濾紙吸去。問(wèn)題5:蓋蓋玻片和滴加培養(yǎng)液，哪個(gè)步驟在前？探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化探究.實(shí)踐實(shí)驗(yàn)步驟（2）蓋片問(wèn)題6:吸取培養(yǎng)液之前為什么要將培養(yǎng)液搖勻？使菌體分散開來(lái)、混和均勻，減少實(shí)驗(yàn)誤差。問(wèn)題7: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)？探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化探究.實(shí)踐實(shí)驗(yàn)步驟（2）蓋片問(wèn)題7: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)？酵母菌全部沉降到計(jì)數(shù)室底部，減少實(shí)驗(yàn)誤差。探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化探究.實(shí)踐實(shí)驗(yàn)步驟（2）蓋片問(wèn)題8: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)?只計(jì)相鄰兩邊及其頂角上的酵母菌，一般遵循“計(jì)上不計(jì)下，計(jì)左不計(jì)右”的原則。探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化探究.實(shí)踐實(shí)驗(yàn)步驟（2）蓋片問(wèn)題9:計(jì)數(shù)的酵母菌都是活的嗎？計(jì)數(shù)的包括活菌和死菌?？梢杂门_(tái)盼藍(lán)對(duì)菌體進(jìn)行染色，被染成藍(lán)色的是死菌，沒(méi)有染色的是活菌。探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化探究.實(shí)踐實(shí)驗(yàn)結(jié)果（2）蓋片問(wèn)題10:本實(shí)驗(yàn)需要設(shè)置對(duì)照嗎?需要做重復(fù)實(shí)驗(yàn)嗎?本實(shí)驗(yàn)有前后對(duì)照，可以不單設(shè)對(duì)照組。如果擔(dān)心培養(yǎng)過(guò)程中有污染，則需要單設(shè)不接種酵母菌的空白對(duì)照組。本實(shí)驗(yàn)需要設(shè)置重復(fù)以減少實(shí)驗(yàn)誤差。如果全班同學(xué)所測(cè)量的酵母菌來(lái)自同一培養(yǎng)樣品，可以取全班同學(xué)計(jì)數(shù)的平均值作為實(shí)驗(yàn)結(jié)果，或者每名同學(xué)計(jì)數(shù)3個(gè)或3個(gè)以上計(jì)數(shù)室求平均值。探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化探究.實(shí)踐實(shí)驗(yàn)結(jié)果結(jié)果用記錄表記錄，如下：?jiǎn)挝唬?09

個(gè)/mL）時(shí)間/天1234567數(shù)量/個(gè)0.120.893.475.236.136.797.02實(shí)驗(yàn)分析據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制的曲線圖接近哪種增長(zhǎng)模型。隨培養(yǎng)時(shí)間繼續(xù)延長(zhǎng)，培養(yǎng)液的環(huán)境容納量會(huì)持續(xù)下降，酵母菌種群數(shù)量將下降。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制出坐標(biāo)曲線圖3.根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制的曲線圖如圖所示，請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：(1)增長(zhǎng)曲線的總趨勢(shì)是

，原因是在開始時(shí)培養(yǎng)液的

、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)量的不斷先增加再降低營(yíng)養(yǎng)充足增多，營(yíng)養(yǎng)消耗、pH變化、

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。有害產(chǎn)物(2)根據(jù)酵母菌數(shù)量的變化曲線，作出對(duì)應(yīng)增長(zhǎng)速率的曲線圖。每天同一時(shí)間，各組取出試管，用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板分別計(jì)數(shù)酵母菌個(gè)數(shù)并記錄，連續(xù)觀察7天種群的密度變化如曲線圖所示：(1)本實(shí)驗(yàn)的自變量是

。(2)A曲線對(duì)應(yīng)的培養(yǎng)條件是什么？10mL培養(yǎng)液中28℃下培養(yǎng)(試管1)。溫度、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(3)由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出結(jié)論：____________________________________

。溫度和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)均會(huì)對(duì)酵母菌種群數(shù)量產(chǎn)生影響，溫度較低時(shí)種群增長(zhǎng)緩慢，營(yíng)養(yǎng)缺乏時(shí)種群幾乎不增長(zhǎng)課堂小結(jié)種群數(shù)量的變化“S”形增長(zhǎng)“J”形增長(zhǎng)自然種群的數(shù)量變動(dòng)條件：食物和空間充裕、氣候適宜、無(wú)天敵和其他競(jìng)爭(zhēng)物種特點(diǎn)：種群數(shù)量每年以一定倍數(shù)增長(zhǎng)(λ>1，且為定值)條件：食物和空間有限特點(diǎn)：種群增長(zhǎng)速率先增大后減