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2018-2019學年高中生物 第4章 種群和群落 4.2 種群數(shù)量的變化課件 新人教版必修3.ppt

上傳人:jun****875 文檔編號:14528251 上傳時間:2020-07-22 格式:PPT 頁數(shù):35 大?。?.15MB
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1、第2節(jié)種群數(shù)量的變化,第4章種群和群落,學習目標 1.嘗試建構種群增長的數(shù)學模型。 2.理解種群“J”型增長的數(shù)學模型。 3.理解種群“S”型增長的數(shù)學模型。,方式一2015年內(nèi)蒙古3 000萬畝草原遭遇蝗災,部分街道蝗蟲成群。滅蝗70%以上采用生物措施。截至7月15日,全區(qū)采用綠僵菌、苦參堿、煙堿苦參堿、牧雞、牧鴨等方法完成防治面積507.5萬畝。有效遏制蝗蟲災害需要研究蝗蟲種群數(shù)量的變化規(guī)律,這節(jié)課我們共同學習種群數(shù)量的變化。,方式二地球上的每種生物都具有很大的生殖潛力,如果這種生殖潛力不受食物、空間、天敵和氣候條件等的限制而任其發(fā)展的話,生物種群會在短期內(nèi)達到驚人的數(shù)量。但是大多數(shù)情況下

2、,種群的生存和發(fā)展受到資源、空間、天敵等因素的限制,所以其種群的數(shù)量增長不可能出現(xiàn)上述現(xiàn)象。那么,種群的數(shù)量變化有什么規(guī)律呢?,,新知導學,,達標檢測,內(nèi)容索引,新知導學,1.建構種群數(shù)量增長的數(shù)學模型的方法 (1)數(shù)學模型:是用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的 形式。 (2)構建數(shù)學模型的方法步驟:觀察研究對象,提出問題提出合理的 根據(jù)實驗數(shù)據(jù),用適當?shù)? 對事物的性質(zhì)進行表達通過進一步實驗或觀察等,對模型進行檢驗或修正。 (3)數(shù)學模型的表達形式及優(yōu)點 數(shù)學方程式:優(yōu)點是科學、 。 曲線圖:優(yōu)點是 。,一、種群數(shù)量的增長、變化曲線及應用,數(shù)學形式,直觀,數(shù)學,假設,精確,2.

3、種群增長的“J”型曲線 (1)含義:在理想條件下的種群,以時間為橫坐標,以 為縱坐標畫出的曲線圖,曲線大致呈“J”型。 (2)“J”型增長的條件: 條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等。 (3)模型假設:種群的數(shù)量每年以 增長,第二年的數(shù)量是第一年的倍。 (4)建立模型:t年后種群數(shù)量為: 。,種群數(shù)量,NtN0t,一定的倍數(shù),食物和空間,3.種群增長的“S”型曲線 (1)含義:種群經(jīng)過一定時間的增長后,數(shù)量 的增長曲線。,趨于穩(wěn)定,(2)成因,增加,種內(nèi)斗爭,出生率,死亡率,(3)K值:又稱 ,在環(huán)境條件不受破壞的情況下,一定空間中所能維持的

4、 。 (4)應用:通過建立自然保護區(qū)等措施提高 是保護瀕危動植物的根本措施。,環(huán)境容納量,種群最大數(shù)量,環(huán)境容納量,波動,4.種群數(shù)量的波動和下降 (2)數(shù)量變化:大多數(shù)種群的數(shù)量總是在 中;在不利的條件下,種群數(shù)量還會急劇 甚至消亡。,下降,種群增長的“J”型曲線和“S”型曲線比較,例1資源的合理使用是使產(chǎn)量最大化,又不影響資源的持久利用。自然種群增長呈“S”型曲線。假設種群的K值為200,N表示種群數(shù)量,據(jù)表分析正確的是 A.環(huán)境阻力對種群增長的影響出現(xiàn)在S4點之后 B.防治蝗蟲應在蝗蟲數(shù)量達到S3點時進行 C.漁業(yè)捕撈后需控制剩余量在S3點 D.(KN)/

5、K值為0.25時,種群增長速率最大,,答案,解析,解析環(huán)境阻力對種群增長的影響早在S4之前就已經(jīng)出現(xiàn),A錯誤; 防治蝗蟲應在蝗蟲數(shù)量達到S3點之前進行,B錯誤; S3點種群增長速率較快,既能使產(chǎn)量最大化,又不影響資源的持續(xù)利用,漁業(yè)捕撈后需控制剩余量在S3點,C正確; 種群增長速率最大的點是S3點即(KN)/K0.5時所對應的點,D錯誤。,例2如圖為某地東亞飛蝗種群數(shù)量變化的示意圖,下列敘述錯誤的是 A.為有效防治蝗災,應在a點之前及時控制種群密度 B.ab段,該種群的增長率與種群密度之間成正相關 C.利用性引誘劑誘殺雄蟲改變性別比例可防止c點出現(xiàn) D.在de段,該種群的增長率不變,,答案,

6、解析,解析圖示a點東亞飛蝗數(shù)量急劇上升,此時種群增長速率達到最大,病蟲防治工作應在a點所示時間之前進行,A項正確; 圖示ab段種群數(shù)量仍然在上升,但種群增長率呈下降趨勢,B項錯誤; 利用性引誘劑誘殺雄蟲,使種群性別比例失調(diào),從而出生率降低,種群密度降低,C項正確; 在de段,種群數(shù)量相對穩(wěn)定,增長率為0,D項正確。,種群數(shù)量變化曲線的應用,二、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化,1.提出問題:培養(yǎng)液中酵母菌種群的數(shù)量是怎樣隨時間變化的? 2.作出假設:培養(yǎng)液中的酵母菌數(shù)量開始一段時間呈 型增長,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。 3

7、.探究步驟 (1)將10 mL無菌馬鈴薯培養(yǎng)液或肉湯培養(yǎng)液加入試管中。 (2)將酵母菌 到試管中的培養(yǎng)液。,“S”,“J”,積累,改變,接種,消耗,(3)將試管放在 條件下培養(yǎng)。 (4)每天取樣計數(shù)酵母菌數(shù)量。用 在顯微鏡下計數(shù),估算10 mL培養(yǎng)液中酵母菌的初始種群數(shù)N0,然后連續(xù)觀察七天,記錄每天的數(shù)值。 (5)分析數(shù)據(jù),以 為橫坐標, 為縱坐標,畫出坐標曲線圖,分析曲線走向,揭示酵母菌種群數(shù)量變化規(guī)律。 4.實驗結論 在有限的環(huán)境條件下酵母菌種群數(shù)量呈 增長。,酵母菌數(shù)量,25,血細胞計數(shù)板,時間,“S”型,5.注意事項 (1)從試管中吸出培養(yǎng)液進行計數(shù)

8、前,需將試管輕輕振蕩幾次,目的是 。 (2)若一個小方格內(nèi)酵母菌過多,難以數(shù)清,可以 ,然后再計數(shù)。 (3)對于壓在小方格界線上的酵母菌,只計數(shù)相鄰兩邊及其夾角的酵母菌。,使培養(yǎng)液中的酵母菌均勻分布,減少誤差,增大稀釋倍數(shù),例3某小組進行“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”實驗時,同樣實驗條件下分別在4個試管中進行培養(yǎng)(見表),均獲得了“S”型增長曲線。根據(jù)實驗結果判斷,下列說法錯誤的是 A.4個試管內(nèi)的種群初始階段都經(jīng)歷了“J”型增長 B.4個試管內(nèi)的種群同時達到K值 C.試管內(nèi)種群的K值與試管不同 D.試管內(nèi)的種群數(shù)量先于試管開始下降,,答案,

9、解析,解析培養(yǎng)液的體積是有限的,則整個培養(yǎng)過程中酵母菌呈“S”型增長。在培養(yǎng)初期,酵母菌之間不因數(shù)量較多而存在生存斗爭,酵母菌呈“J”型增長。培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量達到K值的時間取決于培養(yǎng)液的體積和酵母菌的起始數(shù)量:酵母菌起始數(shù)量相同的試管(如和、和),培養(yǎng)液體積越小的試管越先達到K值;而培養(yǎng)液體積相同的試管(如和、和),酵母菌起始數(shù)量越大的試管越先達到K值。酵母菌種群數(shù)量開始下降的時間取決于酵母菌的起始數(shù)量和培養(yǎng)液的體積:培養(yǎng)液體積相同的試管(如和、和),酵母菌起始數(shù)量越大的試管內(nèi)種群數(shù)量越先下降;而酵母菌起始數(shù)量相同的試管(如和、和),培養(yǎng)液體積越小的試管內(nèi)種群數(shù)量越先下降。,例4某研究小組探

10、究10 mL培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化,利用血細胞計數(shù)板(規(guī)格為0.1 mm,1/400 mm2)進行計數(shù)。圖甲是某天顯微鏡鏡檢結果(視野中每個黑點含2個酵母菌),圖乙是7天內(nèi)酵母菌種群數(shù)量的變化曲線。下列敘述不正確的是 A.圖甲中酵母菌數(shù)量過多,需加水稀釋后再統(tǒng)計 B.圖甲中的酵母菌數(shù)量對應于圖乙中的第3天 C.相同條件下再次實驗,酵母菌種群數(shù)量的K值基本不變 D.酵母菌自身代謝狀況也會影響實驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計,,答案,解析,解析圖甲中酵母菌數(shù)量可分辨清楚,不用加水稀釋,A項錯誤; 每小格平均有2個酵母菌,每小格體積為:0.1 mm1/400 mm21/4 000 mm3,所以1 mm3中有8

11、000個酵母菌,則10 mL中酵母菌總數(shù)為: 8 000101038107800105,B項正確; 環(huán)境條件不變,則環(huán)境的最大容納量不變,C項正確; 酵母菌自身的代謝產(chǎn)物會改變培養(yǎng)液的理化性質(zhì),影響酵母菌的生命活動,D項正確。,學習小結,J,S,達標檢測,1.數(shù)學模型是用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學形式。建立數(shù)學模型一般包括以下步驟:根據(jù)實驗數(shù)據(jù),用適當?shù)臄?shù)學形式對事物的性質(zhì)進行表達;觀察研究對象,提出問題;通過進一步實驗或觀察等,對模型進行檢驗或修正;提出合理的假設。下列排列順序正確的是 A. B. C. D.,答案,,1,2,3,4,5,2.種群的“J”型增長是有條件的,條件之一是 A.

12、在該環(huán)境中只有一個種群 B.該種群對環(huán)境的適應比其他種群優(yōu)越得多 C.環(huán)境資源是無限的 D.環(huán)境資源是有限的,答案,,1,2,3,4,5,3.自然界中生物種群增長常表現(xiàn)為“S”型增長。下列有關種群“S”型增長的說法正確的是 A.“S”型增長僅表示了種群數(shù)量和食物的關系 B.種群增長率在各階段是不同的 C.“S”型增長只表示了種群數(shù)量,與時間無關 D.種群增長不受種群密度制約,,答案,1,2,3,4,5,4.下圖中表示種群在無環(huán)境阻力狀況下增長的是,1,2,3,4,5,,答案,5.某研究所調(diào)查發(fā)現(xiàn):某種魚遷入一生態(tài)系統(tǒng)后,其種群數(shù)量增長速率隨時間變化的曲線如圖所示,請分析回答下列問題: (1)

13、在t0t3時間內(nèi),種群數(shù)量增長曲線呈____型;若在t3時種群數(shù)量為N,則在t1時種群數(shù)量為____。t1時該種群的年齡組成可能為________。,1,2,3,4,5,答案,“S”,增長型,解析t0t3時間內(nèi)種群數(shù)量增長應呈現(xiàn)“S”型曲線,若在t3時種群數(shù)量為N,則t1時對應 。t1時種群的年齡組成為增長型。,解析,(2)捕獲該魚的最佳時期為___時,原因是_____________________________ __________________________________________________________________________。,1,2,3,4,5,答案,解析由于t1時種群增長速率最大,資源更新能力最強,故t2時捕撈有利于獲得較大捕獲量且不影響資源更新。,在t1時種群增長速率最大,t2時捕獲該魚并使捕撈后維持在t1時的數(shù)量,獲得的量較大且不影響該魚類資源的再生,t2,解析,(3)在t3時期后,該魚種群數(shù)量變化將呈現(xiàn)______狀態(tài),主要原因是_______ _______、_______________。,1,2,3,4,5,答案,解析在t3時期后種群數(shù)量變化將呈波動狀態(tài),原因是種內(nèi)斗爭加劇、天敵增加等。,爭加劇 捕食者數(shù)量增加,波動,種內(nèi)斗,解析,

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