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课前3分钟 读教材 P7-10
第2节 种群数量的变化
本节聚焦:
怎样构建种群增长的模型？
种群的数量是怎样变化的？
新旧教材变化：
1. “J型、S型”改为“J形、S形”。
2.“年龄组成”变为“年龄结构”。
3.“标志重捕法”改为“标记重捕法”
问题.探讨
细菌的数量变化
我们手上难免沾染细菌。细菌的繁殖速率很快，因而我们要常洗手。假设在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20min就通过二分裂繁殖一代。
1)计算一个细菌产生的后代在不同时间的数量，填表并绘图。
2)第n代细菌数量的计算公式？
Nn＝２n
问题.探讨
细菌的数量变化
3)72小时后由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？
4)在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这个公式增长吗？为何？
Nn= 2n = 2216
不会。资源和空间有限
“J”形
“S”形
一
种群数量的增长
“J”形增长
1、条件——理想状态
2）气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等（无环境阻力）
1）食物和空间条件充裕（资源和空间无限）
2、结果：
“三无”
数量呈指数增长（无K值）
种群的数量每年以一定的倍数增长，第2年是第1年的λ倍。
3、数学公式：
（N0为起始数量， t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，λ代表前后2年数量的比值）
Nt=N0 λt
某一地区2001年人口普查时有10万人，2002年比2001年增长了1％。请预测，按照此生长速度，2006年该地区的人口将有多少？
Nt＝105× 101％ 5
①当λ=1时，种群数量如何变化？
②当λ＞1时，种群数量如何变化？
③当λ＜1时，种群数量如何变化？
种群数量不变(相对稳定)
种群数量增长
种群数量下降
λ
现有个体数
原有个体数
=
注：种群数量变化符合数学公式Nt=N0×λt ，种群增长曲线不一定是“J”形。
④当λ＞1时，种群一定呈“J”形增长吗？
不一定；只有λ＞1且为定值时，种群增长才为“J”形增长；
理解.分析
例：假定当年种群数量是一年前种群数量的λ倍，右图表示λ值随时间的变化曲线。下列相关叙述错误的是(　)
A．0～a年，种群数量不变，其年龄组成是稳定型
B．a～b年，种群数量下降，其年龄组成是衰退型
C．b～c年，种群数量增加，种群呈“S”型增长
D．c～d年，种群数量增加，种群呈“J”型增长
C
11.科研小组对某地两个种群的数量进行了多年的跟踪调查,并研究随时间的变化趋势,结果如下图所示[图中Nt表示第t年的种群数量,Nt+1表示第(t+1)年的种群数量]。下列分析正确的是(　B　)A.甲种群在0~t3时的年龄结构为增长型B.乙种群在0~t1时的种群数量呈“J”形增长C.乙种群在t2时种群数量最少D.甲种群在t3后种群数量相对稳定可能是生存条件比较理想一
种群数量的增长
“J”形增长
1、条件——理想状态
2、结果：
“三无”
数量呈几何级数增长（无K值）
种群的数量每年以一定的倍数增长，第2年是第1年的λ倍。
4、适用生物：
3、数学公式：
（N0为起始数量， t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，λ代表2年数量的比值）
Nt=N0 λt （λ>1且为定值）
实验条件下培养的生物、新物种迁入的开始阶段（外来物种）
2）没有天敌和其他竞争物种等（无环境阻力）
1）食物和空间条件充裕、气候适宜（资源和空间无限）
思考.讨论
种群“J”形增长的实例
澳大利亚野兔
24只（1859年）
超6亿只
100年后
一只雌兔一年以产25只兔仔。
20世纪30年代，人们将环颈雉引入某地一个岛屿。1937-1942年，这个种群增长如图所示。
凤眼莲（水葫芦）
我国每年打捞费用超1亿。
实例四：
中国人口种群数量
理想条件会一直存在么？
若条件允许，两只苍蝇繁殖一年之后，后代可以把整个地球的表面都覆盖住，达到14厘米！！
一
种群数量的增长
“S”形增长
1、条件——自然状态
2） 环境阻力
1）资源和空间 限
2、结果：
“三有”
数量呈“S”形增长（ K值）
理解K值（环境容纳量）：
一定的环境条件下所能维持的种群最大数量（围绕该值上下波动）。
思考：375(K值)是这段时间里统计的数值中，最大的值么？ 它是怎么取得的？
该种群的K值为 。
在0.5 mL培养液中放入5个大草履虫，每天统计一次大草履虫的数量。
一
种群数量的增长
“S”形
3、应用
1）海洋渔业捕捞量？
科学利用K/2值：（最大持续产量的种群大小），在农、牧、渔、林等方面均可获得最大效益。
(注：K值并非一成不变，因气候、食物、人为等因素而改变。)
选K/2值原因
★既可获得较大的利益,又对种群的影响较小。 (在获得较大利益的同时不影响种群的发展。)
剩下K/2的量最适宜
K
K/2
一
种群数量的增长
“S”形
3、应用
K
K/2
2）防治虫害： 防治点应在？
在其数量还未快速增长前将其数量控制，影响最小，危害最低。
运用“改治结合、根除蝗害”的战略，一方面通过化学防治和生物防治来降低蝗虫密度，一方面改造蝗灾区，降低其环境容纳量。
一
种群数量的变化
波动 衰退、消亡
东亚飞蝗种群数量的波动
种群的延续需要有一定的个体数量为基础。当一个种群数量过少，种群可能会由于近亲繁殖等原因而衰退、消亡。对于那些已经低于种群延续所需的最小种群数量的物种，需要采取有效保护措施进行保护。
人类乱捕滥杀和栖息地破坏
二
“J”形、“S”形曲线分析
时间
种群数量
A
B
1）图中的阴影部分面积代表 。
2）同一时刻A曲线与B曲线的差值表示　　 　　　　　　　。
生存斗争中被淘汰的个体数
环境阻力
二
“J”形、“S”形种群的增长速率 PK 增长率
增长率——指种群在单位时间内增加的个体数占原个体总数的比率。
增长速率——指种群在单位时间内增加的个体数量。
（曲线斜率）
增长速率＝（现有个体数－原有个体数）／单位时间
K/2
增长率＝（现有个体数－原有个体数）／原有个体数
二
“J”形、“S”形种群的增长速率和增长率
增长率——指种群在单位时间内增加的个体数占原个体总数的比率。
K/2
λ
现有个体数
原有个体数
=
增长率＝（现有个体数－原有个体数）／原有个体数
＝λ－1
特点：增长率 ，
增长速率 。
“J ”形曲线
保持不变
逐渐增大
“S ”形曲线
K/2
特点：增长率 ，
增长速率 。
越来越小
先增后减,最后为零
10.(不定项)在某种人工控制的种群中,其增长速率v=[第(n+1)年的种群数量-第n年的种群数量]/年。下列说法错误的是(　BD　)A.总体上来说,该种群的数量先增加后减少B.0~t4时该种群呈“J”形增长C.t1与t3时年增加的个体数量基本相等D.t2与t5时种群数量的差值等于t4与t6时种群数量的差值找出下列图中的K值、K/2①类型： （真核 or 原核）生物
②代谢：属于异养、兼性厌氧型生物
③繁殖：出芽生殖（主）、有性生殖
三
探究：培养液中酵母菌种群数量的变化
C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量
酶
C6H12O6
酶
2C2H5OH+ 2CO2 +（少量）能量
有氧呼吸：
无氧呼吸：
1、酵母菌
出芽生殖
氧气充足时快速繁殖
三
探究：培养液中酵母菌种群数量的变化
用一定量的液体培养基培养酵母菌，种群的数量随时间发生改变（ ）。其数量会受培养基的养分，氧气量，温度，pH、代谢废物等因素的影响。
2、培养：
先增后稳最后下降
调整期
对数期
稳定期
衰退期
三
探究：培养液中酵母菌种群数量的变化
3、计数
1)计数方法：
2)计数工具：
抽样检测法
血细胞计数板
血细胞计数板在显微镜下直接计数是一种常用的细胞计数法（抽样检测法），一般用于单细胞微生物数量的测定，由于血细胞计数板上的计数室盖上盖玻片后的容积是一定的，所以可根据在显微镜下观察到的细胞数目来计算单位体积的细胞的总数目。
加盖玻片
滴加菌液
显微观察
加样处
盖玻片
计数区：2个
①操作要规范
②先摇匀再取样
③重复取样、计数。不需设置对照组实验，Why？
深
长宽各1mm
血细胞计数板操作：
计数区
计数室（中间大方格）的长和宽各为1mm，深度为0.1mm，其体积为______mm3 ，合_________mL。
0.1
1×10-4
计数区
类型1 类型2
1mm
1mm
(400个小格共0.1mm3) 如何取样进行计数
？
每mL培养液中酵母菌数量
=A (平均每个中格酵母细胞数)×25（16）×104
×稀释倍数
每个计数室是由_______________个小格组成.
25×16=400
将样液稀释1000倍,采用血球计数板(规格为 1 mm×1mm
×0.1 mm)计数，观察到的计数室中细胞分布见图3，则培养液中藻细胞的密度是 __________个/ mL。
三
探究：培养液中酵母菌种群数量的变化
1）从培养液中吸出计数前，需对培养瓶进行振荡，目的？
2）每个小格的数目不能超10个，若过多应采取什么措施？
3）通过显微镜，能否辨别出这些细胞是死是活？导致的计数结果？
摇匀
先稀释再取样
不能。 偏大
第 1 天
显微观察实验结果：
第 4 天
第 6 天
第 7 天
一、概念检测
1.在自然界，种群数量的增长既是有规律的， 又是复杂多样的。判断下列相关表述是否正确。
（1）将一种生物引入一个新环境中，在一定时期内，这个生物种群就会出现“J”形增长。（ ）
（2）种群的“S”形增长只适用于草履虫等单细胞生物。 （ ）
（3）由于环境容纳量是有限的，种群增长到—定数量就会保持稳定。（ ）
×
×
×
2.对一个生物种群来说，环境容纳量取决于环境条件。据此判断下列表述正确的是 （ ）
A.对甲乙两地的蝮蛇种群来说，环境容纳量是相同的
B.对生活在冻原的旅鼠来说，不同年份的环境容纳量是不同的
C.当种群数量接近环境容纳量时，死亡率会升高，出生率不变
D.对生活在同一个湖泊中的鲢鱼和鲤鱼来说，环境容纳量是相同的
B
10.(不定项)在某种人工控制的种群中,其增长速率v=[第(n+1)年的种群数量-第n年的种群数量]/年。下列说法错误的是(　BD　)A.总体上来说,该种群的数量先增加后减少B.0~t4时该种群呈“J”形增长C.t1与t3时年增加的个体数量基本相等D.t2与t5时种群数量的差值等于t4与t6时种群数量的差值2.下图是酵母菌通气培养的生长曲线示意图,a、b是相同培养条件下两批次培养的结果,下列叙述合理的是(　B　)A.a批次中可能有大量细菌污染B.b批次的接种量可能高于a批次的C.t1时两批次都会产生较多的乙醇D.t2时两批次发酵液中营养物质剩余量相同8.请分析并回答下列与种群数量有关的问题。(1)将某种单细胞菌接种到装有10 mL液体培养基(培养基M)的试管中,培养并定时取样进行计数。计数后发现,试管中该种菌的总数达到a时,种群数量不再增加。由此可知,该种群的增长曲线为　　形,且种群数量为　　时,种群增长最快。 (2)若将该种菌接种在5 mL培养基M中,培养条件同上,则与上述实验结果相比,该种菌的环境容纳量(K值)会　　　　(填“增大”“不变”或“减小”)。若在5 mL培养基M中接种该菌的量增加一倍,则与增加前相比,K值会　　　　(填“增大”“不变”或“减小”),原因是。“S”　a/2K值是由环境资源量决定的,与接种量无关5、怎样记录结果？记录表怎样设计？
讨论探究思路：

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