XXXX学年高中生物课件：42种群的增长方式

第14课时种群的增长方式[学习目标]1.通过探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化，概述数学建模的一般过程，利用实验结果建立酵母菌种群数量变化的生物模型，并据此解释种群的数量变化。2.通过模型分析，区别种群的指数增长和逻辑斯谛增长两种方式的异同。3.通过实例分析，阐明环境容纳量的生物含义，举例说明环境容纳量在生产中的应用。[学习重点]种群的增长方式和环境容纳量。第14课时本专题栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区1.完成图中影响种群数量的因素知识·储备区第14课时种群数量年龄结构种群密度性比率出生率和死亡率迁出率和迁入率本专题栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区2.达尔文的,其主要内容有四点:、、、。3.当出生率死亡率时,种群数量增加。4.当干扰了种群原有的性比率时,种群数量会。5.如图所示为某种群不同年龄所占的比例,请据图回答下列问题：知识·储备区第14课时自然选择学说过度繁殖生存斗争遗传变异适者生存大于下降本专题栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区(1)图中C表示稳定型,A表示型,B表示型。(2)A型的种群密度的发展趋势是,但是不能完全预测种群密度的变化趋势,原因是。知识·储备区第14课时衰退增长越来越小影响种群数量变化的还有气候、食物、天敌等本专题栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区【情景导入】种群研究的核心问题是种群数量的变化。试结合提供的材料思考下面的问题：(1)目前海洋渔业资源正在枯竭,图1的现象已不多见,主要的人为因素是。(2)图2中牧民为取得经济利益而增加放牧量,可能的后果是。知识·储备区第14课时图1图2过度捕捞造成草场退化，甚至沙漠化本专题栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区导入对于海洋中的鱼类,捕捞多少,才能既不会使资源枯竭,又使资源得到充分利用？牧民在承包的草场上该放养多少头羊,既能保护草原,又能取得最好的经济效益？这些问题需要依靠研究种群数量的变化规律来解决。知识·储备区第14课时本专题栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区探究点一探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化阅读教材,完成下面的实验方法步骤并思考：1.方法步骤(1)设计实验记录表(见教材P72)(2)配制样品①试管A：溶液＋0.1mL酵母菌贮用培养液②试管B：只加10mL无菌葡萄糖溶液学习·探究区第14课时10mL无菌葡萄糖本专题栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区(3)抽样计数①拧紧试管盖将试管A倒转数次，使②用滴管从试管A中取培养液1滴，滴到③镜检计数④算出试管内细胞总数(4)用比浊计测定各试管的浑浊度,并记录数据。学习·探究区第14课时酵母细胞分布均匀血细胞计数板的方格区本专题栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区2.实验结果交流(1)根据实验数据绘出酵母菌与时间(天数)的关系曲线。学习·探究区第14课时答案如图所示本专题栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区(2)从曲线来看：①增长曲线的总趋势是种群数量先,然后趋于,再继续培养,种群数量又逐渐。②原因：开始时培养液的,,,因此酵母菌,种群数量,随着酵母菌数量的不断、、等,使,酵母菌高于,种群数量。③影响酵母菌种群数量的因素可能有、、及等。学习·探究区第14课时增加相对稳定减少营养充足空间充裕条件适宜大量繁殖剧增增多营养消耗pH变化生存条件恶化死亡率出生率下降养料温度pH有害代谢废物本专题栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区【归纳提炼】1.试管中酵母细胞的数量是估算数,不是实际数量。2.每天计数酵母菌的时间要固定。3.每天取样计数时,采用抽样检测方法：将盖玻片放在计数板上,用吸管吸取培养液,滴于盖玻片边缘,让培养液自行渗入到计数板小方格内。4.培养和记录过程要尊重事实,不能主观臆造,应真实记录。5.镜检计数方法(1)方格内细胞的计数顺序为左上→右上→右下→左下。(2)压在方格线上的细胞只计左线和上线上的细胞数。(3)酵母细胞若有粘连,要数出团块中的每一个细胞。(4)出芽酵母的芽体体积若超过细胞体积的1/2,则算独立个体。(5)计数总数不少于300个细胞。学习·探究区第14课时本专题栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区6.计算细胞总数(1)每方格内的细胞数＝细胞数/方格数。(2)每毫升体积内的细胞数＝每方格内的细胞数×2500。(3)试管内的细胞总数：每毫升体积内的细胞数×10。学习·探究区第14课时本专题栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区【活学活用】1.下列关于“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验的相关操作,正确的是()A.培养用具必须经过严格的灭菌处理,培养液则不需灭菌B.培养酵母菌时,必须去除培养液中的溶解氧C.从瓶中吸出培养液进行计数之前,不必摇匀培养瓶中的培养液D.为了方便酵母菌计数,培养后期的培养液应先稀释再计数学习·探究区第14课时本专题栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区学习·探究区第14课时解析在进行“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验时,培养用具和培养液必须都经过严格的灭菌处理,否则会引起杂菌污染,影响酵母菌的生长；酵母菌是兼性厌氧菌,在有氧气时,大量繁殖,所以培养酵母菌时,必须供应充足的氧；从瓶中吸出培养液进行计数之前,必须摇匀培养瓶中的培养液,使酵母菌分布均匀,防止产生误差；酵母菌培养后期数目多,为了方便酵母菌计数,培养后期的培养液应先稀释再计数。答案D本专题栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区探究点二指数增长根据酵母菌的实验,若生物在理想条件下生存,其增长规律如何呢？阅读教材,完成下面的思考：下面是某种细菌在某条件下分裂繁殖的规律,结合图示信息,完成下列思考,体验建构数学模型的方法：学习·探究区第14课时本专题栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区1.若该细菌的营养和生存空间没有限制,请你仔细观察细菌分裂繁殖的规律,完善下表：时间(min)020406080100120180繁殖代数(代)0123细菌数量(个)132642.观察上表中细菌数量(N)和繁殖代数(n)之间的关系,写出相应的方程式：。学习·探究区第14课时456924816512N＝2n本专题栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区3.根据所得到的方程式,在给出的坐标系中画出细菌种群数量增长的曲线。学习·探究区第14课时答案本专题栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区4.我们从曲线的走向分析可以预计：(1)在资源和空间无限多的环境中,细菌种群的增长不会受的影响,即在理想条件下种群增长的曲线为形。(2)类比前述细菌种群数量模型构建过程,若在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下,某种群的起始数量为N0,并且第二年的数量是第一年的λ倍(该种群每年的增长倍数都保持不变),则：①一年后种群数量N1＝,两年后种群数量N2＝,t年后种群数量Nt＝(t为时间,Nt表示t年后该种群的数量)。②若λ1,请绘出数学方程式Nt＝N0λt中种群数量Nt随t的变化曲线图。学习·探究区第14课时种群密度增加JN0×λN0×λ2N0×λt本专题栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区答案如图所示学习·探究区第14课时本专题栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区(3)结合上面实例,请进一步分析：①已知种群增长率指在一段时间内,结束时种群数量相对于初始种群数量的增加部分占初始数量的比例,请分析上述曲线中年增长率有何特点？学习·探究区第14课时答案上述曲线中年增长率公式可表示为：种群增长率＝(Nt－Nt－1)/Nt－1＝λ－1,由于λ是个定值,则种群增长率也是个定值。②若λ＝1、0λ1、λ＝0时,种群的数量分别又会怎样变化？答案若λ＝1,种群数量不变；0λ1,种群数量减小；λ＝0,雌体没有繁殖,种群在下一代中灭亡。本专题栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区【归纳提炼】“J”形增长曲线解读项目“J”形增长曲线条件无限环境的理想条件模型假设①食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等,增长率不随种群密度的变化而变化；②没有迁入和迁出。一生只繁殖一次,世代不相重叠(即子代产生时,亲代已死亡)图像模型学习·探究区第14课时本专题栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区种群增长率增长特点①连续增长；②增长率：种群数量连续增长,第二年是第一年的λ倍(注：Nt＝N0λt),λ＞1学习·探究区第14课时本专题栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区【活学活用】2.搁置一段时间的洗碗水,在其他条件都适宜的情况下,碗内微生物数量变化在开始一段时间内最可能呈()A.“J”形曲线增长B.“S”形曲线增长C.“J”形或“S”形曲线增长D.无规律增长学习·探究区第14课时解析碗内微生物在开始一段时间内,其生活的空间和资源可以认为是无限的,因此其增长曲线最可能是“J”形曲线。A本专题栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区探究点三逻辑斯谛增长根据酵母菌的实验,若生物在有限度条件下生存,其增长规律又如何呢？阅读教材,分析材料,完成下面的思考：生态学家高斯曾经做过这样一个实验：在0.5mL培养液中放入5个大草履虫,然后每隔24h统计一次大草履虫的数量,连续6天,得到一曲线模式图(如图)：学习·探究区第14课时本专题栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区(1)该模型曲线类似于英文字母,因此称为形增长曲线(逻辑斯谛曲线),此类曲线形成的原因有：①有限；②增大,导致加剧；③数量增加等。(2)B点：出生率死亡率,此时种群增长速率；C点：出生率死亡率,此时种群的增长速率为,种群数量趋于,种群数量达到(即K值)。(3)同一种群的K值是固定不变的吗？同一物种的不同种群的K值一定相同吗？影响K值大小的因素有哪些？学习·探究区第14课时S“S”资源和空间种群密度种内竞争天敌大于最大等于零稳定环境容纳量答案不是。不一定。生物自身的遗传特性和所生存的环境条件。本专题栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区(4)K值在实际生产生活中有着重要的指导意义,请分析：①大熊猫栖息地遭到破坏后,食物和活动范围缩小,K值变,而建立,改善其,从而提高。②若要控制鼠害,我们可采取什么具体措施来降低其环境容纳量？学习·探究区第14课时小自然保护区栖息环境环境容纳量答案养殖或释放天敌、打扫卫生、硬化地面、将食物储存在安全处。本专题栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区③若要持续从池塘中获得鱼类资源,则应该使捕捞后鱼类的数量维持在B点,原因是。(5)已知种群增长速率是指单位时间内种群数量的变化率(即时间—种群数量曲线的斜率),请绘出上述曲线的种群增长速率随时间的变化曲线,并思考：学习·探究区第14课时B点(K/2)时种群增长速率最大,这样既可获得最大利用量,又可保持种群的可持续发展答案本专题栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区①t2时种群数量为,t2时该种群的年龄结构为。②t3时种群数量为,t2～t3该种群数量的变化为。学习·探究区第14课时K/2增长型K增加本专题栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区【归纳提炼】项目“S”形增长曲线条件资源有限,空间有限,受到其他生物制约模型假设①某一个环境条件所允许的种群数量的最大值K,种群数量达到K时,种群将不再增长,瞬时增长速率为0；②环境条件对种群增长的阻滞作用,随着种群密度的增加而逐渐地按比例增加图像模型学习·探究区第14课时本专题栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区种群增长速率特点①增长到一定数量后保持相对稳定；②增长速率先增大、后减小,数量达稳定状态时,增长速率为0,K/2值处增长速率最大K值有K值学习·探究区第14课时本专题栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区【活学活用】3.如图所示为某种群的数量变化曲线,下列说法正确的是()A.a、b、c三点中b点种群增长速率最大,种内斗争也最强烈B.c点种群增长速率明显减小只是由种内斗争引起的C.处理好这种生物与环境的协调与平衡,需要考虑K值的大小D.当这种