(上课)必修3 4.1和4.2 种群的特征·数量变化

二、探究创新 根据你对影响酵母菌种群数量增长的因素作 出推测，设计实验进行验证。
实验设计： 1、取10支相同试管分别加入5ml肉汤培养液，塞上棉 塞。 2、用高压锅进行高压蒸汽灭菌后冷却至室温，分成两 组各5支，标记甲、乙。 3、将酵母菌母液分别加入试管各5ml，摇匀后用血球 计数板计数起始酵母菌个数，做好记录。 4、将两组试管分别送进4℃的冰箱冷藏箱和25℃的恒 温箱，培养7天。 5、每天同一时间，取出试管，用血球计数板分别计数 酵母菌个数，并作记录，连续观察7天。
1.应设法使其环境容纳量K变小
2.通过引入天敌等措施，将种群数量尽量控制在较低
水平
实验课题：培养液中酵母菌种群数量的变化 一、实验原理 1．在含糖的液体培养基(培养液)中酵母菌繁殖很快，迅 速形成一个封闭容器内的酵母菌种群，通过细胞计数可 以测定封闭容器内的酵母菌种群随时间的推移而发生的 数量变化。
酵母菌数量，再以此为根据，估算试管中的酵母菌总数。
注意：从试管中吸出培养液进行计数之前，要将试管轻
轻震荡几次。 二、材料用具 探究所需要的菌种和无菌马铃薯培养液或肉汤培养液、 试管、血球计数板 (2 mm×2 mm×0.1 mm方格) 、滴管、
显微镜等。
台盼蓝染液（镜下观察，死细胞被染成 淡蓝色，而活细胞拒染 实验过程： 培养酵母菌 →定时取样（连续培养7天） →观察与计数（测定期1ml培养液中酵母菌 个体的平均数） →结论（绘图表示种群个体数量变化规律）
2．养分、空间、温度和有毒排泄物等是影响酵母菌种群 数量持续增长的限制因素。
3．酵母菌计数方法：抽样检测法 滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。多余培养液用滤 纸吸去。稍待片刻，待酵母菌细胞全部沉降到计数室底 部，将计数板放在载物台的中央，计数一个小方格内的
先将盖玻片放在计数室上，用吸管吸取培养液，
第1节 第2 节
种群的特征 种群数量的变化
种群及其数量特征 1．种群的概念：在一定的自然区域内，________ 同种 生 物的全部个体。 种群是生物繁殖和生物进化的基本单位。
概念理解： (1)两个要素：“同种”和“全部” ①“同种”：指同一物种。 ②“全部”：指一个群体，包括幼体和成体等。
(2)两个条件：“时间”和“空间”，即种群具有一定的时空
计算某种动物的种群密度：
重捕个体数 种群总数=标志个体数×
重捕中的标志个体数
(2)出生率、死亡率 ①概念
a.单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比率。
b.单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比率。
种群密度 的重要因素。 ②意义：是决定种群大小和__________
(3)迁入率、迁出率 ①概念：对一个种群来说，单位时间内迁入或迁出的个体
例.在一定量的酵母菌培养液中放入活酵母菌若干，抽样镜 检，视野下如图甲所示(图中小点代表酵母菌)。将容器放 在适宜温度下恒温培养5小时后，稀释100 倍，再抽样镜检， 视野下如乙图所示。
A
根据实验结果判断，以下叙述正确的是（ ） A．培养5小时后，酵母菌种群密度增加200倍左右 B．5小时内，酵母菌经历了约6个细胞周期 C ．在这段培养时间里，酵母菌的一个细胞周期所需 的时间平均为1.3小时 D．培养5小时后，酵母菌种群数量已经达到K值
三、方法步骤和记录 1、取相同试管若干支，分别加入5ml肉汤培养液， 塞上棉塞。 高压蒸汽 灭菌后冷却至室温， 2、用高压锅进行___________ 标记甲、乙、丙等。 3、将酵母菌母液分别加入试管各5ml，摇匀后用 _______________ 血球计数板 计数起始酵母液个数，做好记录。 4、将各试管送进恒温箱，______℃下培养 7天。每 25° 天同一时间记录。
[问题探究] 一、问题思考 1、如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当 采取怎样的措施？
摇匀试管取1ml酵母菌培养液稀释几倍后，再用血球 计数板计数。 2、本探究需要设置对照吗？如果需要，请讨论说明 怎样设计；如不需要，请说明理由。
不需要。本实验目的旨在探究培养液中酵母菌在一 定条件下的种群数量变化，只要分组重复实验，获 得平均数值，求得准确即可。
3．种群的空间特征： 组成种群的个体，在其生活空间中的位置状态或布局。
种群数量的变化
1.研究方法：构建数学模型的步骤：观察研究对象，提
出问题→ 提出合理的假设→根据实验数据，用适当的数
学形式对事物的性质进行表达→ 通过进一步实验或观察等 。
对模型进行检验或修正
2.“J”型曲线
(1)条件：理想环境；
等距取样法
一片草地中蒲公英的种群密度的取样调查 1、确定调查对象 2、选取样方
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 12 14 12 10 13 17 11 15
蒲公英
3、计数
要求：样方边缘上的个体，一般而言，样方的顶边、左 边及左角处的个体统计在内，其他边缘不做统计。
4、计算种群密度
限制，离开一定的空间和时间的种群是不存在的。
2．种群数量特征 (1)种群密度 ①概念：种群在单位面积或单位体积中的个体数。 种群最基本的__________ 特征。 数量
②调查方法：
样方法(__________ 五点取样 法和__________ 等距取样 法)
标志重捕法。
样方法 ——调查植物种群密度
(1)适用范围：植物和活动范围小的动物.
如蚯蚓、某种昆虫卵、跳蝻、作物植株上蚜虫的密度
等也可用样方法 。
(2)常用的取样方法： ①点状取样法。其中常用的为五点取样法。较适用于调查 对象分布比较均匀的情况。 ②等距取样法。适用于调查对象的分布为长条形。 (3)估算种群密度：该样方种群密度的平均值。
五点取样法
标志重捕法——调查动物种群密度
适用范围：活动能力强、活动范围大的动物
为保证标志个体与非标志个体在重捕时的概率相等，应 注意： (1) 标志物和标志方法须不影响动物的身体正常，不会对动物 的寿命和行为产生影响。 (2)标志不能过分醒目。因为过分醒目会改变被捕食的概率， 导致结果失准。 (3)标志符号须能维持一定时间，在调查研究期间不消失。
环境容纳量(K值)
曲线
无
“J ”型 “S ”型
增长 速率 N2-N1
T2-T1
增长 率
N2-N1
N1
联系
两种增长曲线的差异主要是因环境阻力的 大小的不同，对种群增长的影响不同
(1)指数式增长——“J”型曲线
(2)逻辑斯蒂增长——“S”型曲线
5.“S”型曲线在生产实践中的指导意义
*为了持续获得较多的生物资源： 1.应设法增大环境容纳量K，如加强生物生存环境的 管理 2.捕捞、采伐应该在种群数量达到1/2K以上时进行， 而且剩余种群数量应保持在1/2K左右 *若要对有害生物进行防治：
，占该种群个体总数的比率。
②意义：决定种群大小和种群密度的因素。
(4)年龄组成 ①概念：种群的年龄组成是指一个种群中各年龄期 的个体数目的比例。 增长型 衰退型 。 ②类型：__________ 、稳定型和__________ ③意义：可预测种群数量的______________ 。 变化趋势 (5)性别比例：种群中雌雄个体数目的比例。
3.“S”型曲线
(2)公式：Nt=N0λt增长后，数量趋于稳定 的增长曲线；
(3)K值：又称 环境容纳量 ，在环境条件不受破坏的 情况下，一定空间中所能维持的种群 最大数量 。 4.种群数量波动和下降的原因：气候、食物、天敌、 传染病等。
“J”型曲线 形成条件 增长率或增长速率 环境资源无限 增长率不变 “S”型曲线 环境资源有限 增长速率在K/2处 最大 有
四、现象观察
菌数 组别
甲
时间
起始
1
2
3
4
5
6
7
乙 丙 平均9.6 29.0 71.1 174.6 350.7 513.0 594.8 641.0 655.9 五、实验结论 1、根据表格平均值作出培养液中酵母菌种群数量变化曲线。
2、培养液酵母菌种群数量随时间呈____ S 型增长变化。
六、实验评价 用你所在小组的记录数值所描种群数量的变化 曲线与平均值作出的曲线相比相似程度怎样？试作出 解释。 [误区警示] 1、操作过程中要建立“有菌”的观念，不能随意谈 笑。 竞争 关 2、以防培养液带上杂菌与酵母菌形成__________ 系，抑制酵母菌培养。从试管中吸出培养液进行计数 振荡 几次，以便使酵母菌均匀分 时，应将试管__________ 布，提高计数的代表性和准确性。 3、对于压在小方格界线上的酵母菌。计数应该遵循 （ 数上线不数下线，数左线不数右线 ）原则。
第4章
种群和群落
考纲内容及能力要求 1.种群的特征Ⅰ 2.种群的数量变化Ⅱ 3.群落的结构特征Ⅰ 4.群落的演替Ⅰ 5.探究培养液中酵母菌 数量的动态变化Ⅱ 6.土壤中动物类群丰富 度的研究Ⅱ 7.探究水族箱(或鱼缸) 中群落的演替Ⅱ
考向定位 1.种群密度的调查方法 2.种群特征之间的内在联系 3.“J”型曲线和“S”型曲线形成 的条件及特征 4.“S”型曲线在实践中的应用 5.群落中各种生物之间的相互关系 探究 6.群落中的分层现象及影响条件 7.群落演替的类型及过程 8.人类活动对群落演替影响的探究