种群数量的变化(新课程教学比武课件)

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16个中格
1、从试管中吸出培养液进行计数之前，应将试管轻轻振 荡几次？这是为什么？ 【答案】使培养液中的酵母菌混合均匀，减少计数误差。
2、本实验是否需要另外再设置对照？如果需要,请讨论对 照组应怎样设计和操作，如果不需要，请说明理由。
【答案】不需要，酵母菌每天的数量变化可形成自身前 后对照。
2、K值指的是什么？
3、如何理解K值的前提条 件“在环境条件不受破坏的 情况下”？请举例说明。
大草履虫种群的增长曲线
1、形成条件：自然界的资源和空间总是有限的。
2、曲线分析： a点之前：适应期 a-b：快速增长期
b-c：缓慢增长期 c-d:稳定期 K/2值时：增长速率最大
3、S型曲线的增长率及增长速率
酵母菌的计数
1、方法：抽样检测法、显微镜计数法
（2）显微镜计数法
►利用血球计数板在显微镜下直接计数，是一种
常用的微生物计数法，也叫做显微镜直接计数法。 ►优点：直观、快速。 ►适用于稀释的菌悬液（或孢子悬液），即液体 培养基中菌体的计数。 ►此法计得的是活菌体和死菌体的总和，又称为 总菌计数法。
2、计数工具——血球计数板
第2节 种群数量的变化
在 营养和 生存空间没 有限制的情 况下，某种 细菌每 20min就通 过分裂增殖 一次。
问题探讨
在营养和生存空间没有限制的情况下，某种 细菌每20min分裂繁殖一代。
n = 2 1.n代细菌数量的计算公式是N ____________ 。 n
2.72h后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是 216 N = 2 ______________。
实例3： 自然界确有类似细菌 在理想条件下种群数 量增长的形式，如果 以时间为横坐标，种 群数量为纵坐标，曲 线则大致呈“ J ”型
美国某岛屿环颈雉 种群数量的增长
二、种群增长的“J”型曲线 实例3：
自然界确有类似细菌 在理想条件下种群数 量增长的形式，如果 以时间为横坐标，种 群数量为纵坐标，曲 线则大致呈“ J ”型
一、建构种群增长模型的方法 数学模型： 1. 概念：用来描述一个系统或它的性质的数学形式。 2. 建立数学模型的步骤：
研究实例
细菌每20min分裂一次 在资源和空间无限多的环 境中，细菌种群的增长不 会受种群密度增加的影响
研究方法
观察研究对象，提出问题
提出合理的假设
列出表格，根据表格 画曲线，推导公式。
时间 次数
0
1
2
3
4
5
6
7
1 2 3
平均值
酵母菌的计数
1、方法：抽样检测法、显微镜计数法 （1）抽样检测的方法：先将 盖玻片 放在计数室上， 用吸管吸取培养液，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。稍带片刻，
待酵母菌细胞全部沉降到 计数室的底部 ，将计数板 放在载物台的中央，计数一个小方格内的酵母菌数 量，再以此为根据，估算试管中的酵母菌总数。
②空间有限
③种内斗争 ④种间竞争 ⑤天敌捕食 种群密度越大环境阻力越大
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。经过反复实验．得出了如图所示的结果。
种群经过一定 时间的增长后，数
量趋于稳定的增长
曲线，称为“S”型 曲线．
1、你认为高斯得出种群经 过一定时间的增长后，呈“S” 型曲线的原因是什么？
计数室 滴液处
实物图 ∆ 血球计数 板是一种 专门用于 计算较大 单细胞微 生物的一 正面图 种仪器。 ∆ 计数时， 常采用样 方法 侧面图
2、计数工具——血球计数板
•每块计数板由H形凹槽分 为2个同样的计数池。 •每个计数池分为9个大方 格。
放大
25X16 = 400小格
⑵数学方程式
一、建构种群增长模型的方法 3. 类型： ⑴数据分析表格式
时 间 细菌数量 20 40 60 80 100 120 140 160 180
⑵数学方程式
Nn=2n
一、建构种群增长模型的方法 3. 类型： ⑴数据分析表格式 ⑵数学方程式 Nn=2n ⑶坐标式（曲线图、柱状图）
一、建构种群增长模型的方法 3. 类型： ⑴数据分析表格式 方程式——精确 ⑵数学方程式 Nn=2n ⑶坐标式（曲线图、柱状图） 曲线图——直观
美国某岛屿环颈雉 种群数量的增长
“ J ”型增长的数学模型
(★模型假设) 1、产生条件：
理想状态——食物充足，空间不限，气候 适宜，没有敌害等； 种群的数量每年以一定的倍数增长，第二 年是第一年的λ倍（即平均年增长率）。 2、种群 “ J ”型增长的数学模型公式：
(★建立模型)
实验室条件、 Nt=N0 λ t 当一个种群刚迁入到一个新的适宜环境中 （ N0为起始数量， t为时间，Nt表示t年后该种群的数量， λ为该种群数量是一年前种群数量的倍数。）
2
4
8
16
32
64 128 256 512
在理想状态下，细菌每20分钟分裂一次。请填 下表，并根据表中数据，绘出细菌种群的增长 曲线。
时 间 细菌数量 20 40 60 80 100 120 140 160 180
2
4
8
16
32
64 128 256 512
一、建构种群增长模型的方法
数学模型：
1. 概念：用来描述一个系统或性质的数学形式。 2. 建立数学模型的步骤： 3. 类型：
二、种群增长的“J”型曲线 “J”增长的数学模型 问题： “J”型增长能一直持续下去吗？ 存在环境阻力——— 自然界的资源和空间总是有限的；种内竞争就 会加剧；捕食者增加。 当种群数量增加到一定阶段时，种群数量就会 稳定在一定的水平。

有限的环境条件下， “J”型增长能一直持续下吗？
在大自然中 ①资源有限
3、K值和K/2值的应用：
（1）K值的应用 a.野生生物资源的保护：保护野 生生物生活的环境，减小环境阻 力，增大K值。 b.有害生物的防治：增大环境阻 力，降低K值。 （2）K/2值的应用
对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么措施？
最大，再生能力最强；
a.资源开发与利用：种群数量达到K/2时，种群增长速率
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16X25 = 400小格
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25个小格
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16个中格
每个计数室（大方格）共有400小格，总容积为0.1mm3
一个大方格的容积为0.1 mm3，每个 大方格又分为16个中方格，共有25×16 个小方格。 用计数公式计算1 mL菌液中的总菌 数，设四个中方格中的总菌数为A，稀释 倍数为B，由于1 mL=1 000 mm3，所以 1 mL菌液的总菌数： A/4×16×10 000×B=40 000A· B
A
B C
10
10 —
—
— 10
0.1
0.1 0.1
28
5 28
温度、营养物质对酵母菌生长的影响
试管 编号 A B C 培养液 /mL 10 10 —
无菌水/mL 酵母菌母液/mL 温度（℃）
— — 10 0.1 0.1 0.1 28 5 28
思考
在自然界中，种群增长的“J”型曲线
应该从哪些方面进行修正呢？
第7天
死亡
第6天
结果分析 构建数学模型：
酵母菌种群个体数量变化
酵母菌数量／万个〃mL-1
1200 1000 800 600 400 200 0 1 2 3 4 时间／d 5 6 7
实验再探究
♣ 温度、营养物质影响酵母菌的生长吗？某同
学按下表完成了有关实验。
试管 编号
培养液 /mL
无菌水/mL 酵母菌母液/mL 温度（℃）
一、建构种群增长模型的方法 实例2：凤眼莲（水葫芦）
一、建构种群增长模型的方法 实例2：凤眼莲（水葫芦）
实例3
种群迁入一个新环境后， 常常在一定时期内出现 “J”型增长。例如，在 20世纪30年代时，人们 将环颈雉引入到美国的 一个岛屿，在1937～ 1942年期间，这个环颈 雉种群的增长大致符合 “J”型曲线（右图）。
细菌的数量／个
理想条件下细菌数 量增长的推测：自然 界中有此类型吗？
实例1：澳大利亚野兔
1859年，24只野兔
近100年后
6亿只以上的野兔
实例1
1859年，一个英格 兰的农民带着24只 野兔，登陆澳大利亚 并定居下来，但谁也 没想到，一个世纪之 后，这个澳洲“客人” 的数量呈指数增长， 达到6亿只之巨。
苍鹭的保护
野猪的保护
救护被困的鲸鱼
全力防蝗减灾
探究
提出问题
探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化
酵母菌种群数量是怎样随时间变化的？ 酵母菌种群数量在营养条件有限的条件下 呈“S”型增长 该探究活动中涉及4个科 学方法： （1）数学模型法； （2）抽样检测法； （3）显微观察法； （4）微生物培养法。
3、需要做重复实验吗？ 【答案】不用重复，只要分组重复实验获得平均值即可。 4、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？ 【答案】对酵母菌培养液稀释后，再用血球计数板计数 5、对于压在小方格界线上的酵母菌，应当怎样计数？ 【答案】只计数相邻两边及其顶角的酵母菌数。
第3天
第1天
一、建构种群增长模型的方法 3. 类型： ⑴数据分析表格式
⑵数学方程式
⑶坐标式（曲线图、柱状图）
一、建构种群增长模型的方法 3. 类型： ⑴数据分析表格式
时 间 细菌数量 20 40 60 80 100 120 140 160 180
一、建构种群增长模型的方法 3. 类型： ⑴数据分析表格式