资源简介

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聚焦
学习目标：
1.两种增长模型的比较
2.探究培养液中酵母菌种群数量的变化
第2 节 种群的数量变化
第2课时
种群增长速率
种群增长速率
种群数量
02
种群数量
种群增长率
λ-1 定值
种群增长率
J形
S形
在“J”形曲线中:
种群增长速率
逐渐增大
在“S”形曲线中:
种群增长速率
先增大后减小
当种群数量为K/2时，增长速率达到最大
一.“J”形增长和“S”形增长的比较
时间
种群数量
K
S形
J形
环境阻力
1. 环境阻力用自然选择学说如何解释？
生存斗争中被淘汰的个体数。
2. “S”形曲线中，有一段时期近似于“J”形曲线，这一段是否等同于“J”形曲线？为什么？
不等同，已经存在环境阻力。
归纳总结：“J”形增长和“S”形增长的比较
思考 · 讨论
在自然界中，有的种群能够在一段时间内维持数量稳定，但是大多数生物种群，种群数量总是在波动之中。
某地区东亚飞蝗种群数量的波动
二.种群数量的波动
处于波动状态的种群，在某些特定的条件下可能出现种群爆发。蝗灾、鼠灾、赤潮等，就是种群数量爆发增长的结果。
蝗灾
鼠灾
赤潮
水华
1. 爆发
二.种群数量的波动
当种群长久处于不利条件下，如遭遇人类乱捕滥杀和栖息地破坏，种群数量会出现持续性的或急剧性的下降。
2.下降
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。
对那些已经低于种群延续所需要的最小种群数量的物种，需要采取有效的措施进行保护。
卧龙大熊猫自然保护区
3. 消亡
三.探究·实践：培养液中酵母菌种群数量的变化
酵母菌
酵母菌是典型的真核生物，是兼性厌氧生物。酿酒和做面包都需要酵母菌，这些酵母菌可以用液体培养基（培养液）来培养。
培养液
1. 实验材料
酵母菌出芽生殖
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
得出结论，交流讨论
进一步探究
2. 探究思路
培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的？
提出问题
时间
呈“J”形增长
开始
延长
呈“S”形增长
最后
数量下降
作出假设
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
得出结论，交流讨论
进一步探究
2. 探究思路
配制酵母菌培养液
接种酵母菌到培养液中
培养
计数
统计分析
得出结论
如何计数？
如何统计？
设计实验
①自变量：____________________
②因变量：____________________
③无关变量：__________________
时间
酵母菌数量
培养液的体积等
1)计数方法
进行逐个计数是非常困难的，可以采用抽样检测的方法：
培养液
2) 计数用具—血细胞计数板
XB.K.25
0.10mm
1/400mm2
量制滬字
02270113號
横面观
侧面观
计数室
边长为1mm
深度为0.1mm
1个计数室的体积为0.1mm3，1个计数室有400个小方格。
每个小方格的体积是1/4000mm3。
方格网上刻有9个大方格，其中只有中间的一个大方格为计数室，供计数用。
②中方格
③小方格
（双线分割）
①大方格
2) 计数用具—血细胞计数板
16×25型
计数公式：
A1
A2
A3
A4
A1、A2、A3和A4分别为四个中方格中的酵母菌数。
1mL样品中酵母菌数
A1+A2+A3+A4
100
×400÷0.1mm3 ×稀释倍数
=
A1+A2+A3+A4
100
×400 × 104 ×稀释倍数
=
3)如何利用血细胞计数板对酵母菌进行计数？
25×16型
A1
A2
A3
A4
A5
计数公式：
1mL样品中酵母菌数
A1、A2、A3 、A4和A5分别为五个中方格中的酵母菌数。
A1+A2+A3+A4+A5
80
×400÷0.1mm3 ×稀释倍数
=
×400 × 104 ×稀释倍数
A1+A2+A3+A4+A5
80
=
计数一个小方格分的酵母菌数量。
先将盖玻片放在血细胞计数板的计数上
01
02
用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。
03
多余的培养液用滤纸吸去。稍待片刻。
04
待酵母菌全部沉降到计数室底部，将计数板放在载物台的中央。
05
4)统计步骤
1. 为什么不能先加培养液再盖盖玻片？
② 直接滴加培养液时，在计数室内会产生气泡，导致计数室相对体积减少而造成误差。
① 盖玻片可能由于已加入液滴的表面张力而不能严密地盖到计数板表面，使计数室内液体增多，导致结果偏高。
思考·讨论：
2. 为什么要待酵母细胞全部沉到底部后再计数？
如果酵母菌未能沉降到计数室底部，通过显微镜观察时就可能出现以下现象：
① 能看清楚酵母菌但看不清方格线；
② 能看清楚方格线但看不清酵母菌。
使菌体分散开来、混合均匀，减少实验误差。若没有摇匀，从底部吸取，计数结果会偏大，从上部吸取，计数结果会偏小。
此外，酵母菌常出现“抱团”现象，因此取样前需要将培养液充分振荡、摇匀，最好用移液器来回吹吸若干次，以确保样品被摇匀。
3. 从试管中吸出培养液进行计数之前，建议你将试管轻轻振荡几次。这是为什么？
4. 如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应采取什么措施？
如果小方格内酵母菌数量过多，应当对菌液进行稀释。一般样品稀释后的适宜范围是5~10个菌体/小格。
1mL培养液
9 mL水
9 mL水
1mL培养液
稀释10倍
稀释100倍
用无菌水稀释至每小格细胞数目为5~10 个
稀释100倍
思考·讨论：
将样液稀释100倍，采用血球计数板（规格为1mm×1mm×0.1mm）计数，观察到的计数室细胞分布见图3，则培养液中酵母菌细胞的密度是＿＿＿＿＿个/mL。
1×108
解:取样方,求出五个样方中的平均数为4,一个计数室有25个中格,所以一个计数室中酵母菌数约为25ⅹ4=100个,再ⅹ104换算成ml，再ⅹ稀释倍数。
5)统计原则
5. 本探究实验需要设置对照吗？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。
本实验在培养时间上有前后对照，不需要单设对照组。本实验旨在探究培养液中酵母菌在一定条件下的种群数量变化，只要分组实验，获得平均数值即可。本实验在连续培养并定时计数过程中形成自身对照。
6. 要做重复实验吗？为什么？
不用重复，只要分组实验获得平均值即可。本实验酵母菌种群数量足够多，样本足够大。其数据是80～100个小方格的平均值，足够精确。但是，每次计数要同时取多个样本。
思考·讨论：
第1天 第2天 第3天 第4天 第5天 第6天 第7天
第1组
第2组
第3组
·······
第n组
平均值
7. 怎么记录结果？记录表怎样设计？
思考·讨论：
时间 第1天 第2天 第3天 1 2 3 1 2 3 1 2 3
A1
A2
A3
A4
A5
平均数
总平均数 稀释倍数 1mL培养液酵母菌数
首先通过显微镜观察，估计出10mL培养液中酵母菌的初始数量（N0），在此之后，连续观察7天，分别记录下这7天的数值。
第1天
第4天
第6天
第7天
进行实验
分析结果，得出结论
将所得数值用曲线图表示出来。
结论：
酵母菌在开始一段时间呈“J”形增长，但随着时间的推移，由于资源和空间有限，将呈“S”形增长，并最终将全部死亡。
根据你对影响酵母菌种群增长的因素作出推测，设计实验进行验证。
①温度对酵母菌生长的影响
②营养物质对酵母菌生长的影响
进一步探究
种群数量的变化
“S”形增长
“J”形增长
自然种群的数量变动
条件：食物和空间充裕、气候适宜、无天敌和其他竞争物种
特点：种群数量每年以一定倍数增长(λ>1，且为定值)
条件：食物和空间有限
特点：种群增长速率先增大后减小，最后为0
K值：一定环境条件下所能维持的种群最大数量
探究培养液中酵母菌种群数量变化（验证种群数量增长模型）
长期处于不利条件→持续性的或急剧的下降，甚至衰退和消亡
规则或不规则波动。（K值是种群数量波动的平均值，波动中的生物，在某些特定条件下可能出现种群爆发）
种群增长模型
建构种群增长模型的方法
1.为探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化，某同学进行了如下操作：
①将适量干酵母放入装有一定浓度葡萄糖溶液的锥形瓶中，在适宜条件下培养
②静置一段时间后，用吸管从锥形瓶中吸取培养液
③在血细胞计数板中央滴一滴培养液，盖上盖玻片
④用滤纸吸除血细胞计数板边缘多余的培养液
⑤将计数板放在载物台中央，待酵母菌沉降到计数室底部，在显微镜下观察、计数。
其中操作正确的是(　　)
A．①②③　 B．①③④ C．②③④ D．①④⑤
D
随堂练习
2.青岛地处山东半岛东南部，气候温暖湿润，植被生长良好，适宜动物栖息和繁衍。如图反映了一定时期内“λ”的变化情况，下列有关分析正确的是(　)
A.该种群的环境容纳量为m2
B.R点时该种群的年龄结构为增长型
C.图示种群数量变化符合“S”形增长曲线
D.Q点时的种群增长速率最大
3. 图中曲线乙表示某种群的数量变化曲线。
下列叙述错误的是(　　)
A.曲线乙显示该种群的数量增长方式为“S”形增长
B.若某条件引起该种群的数量发生曲线丙所示变化，
则导致这一变化的原因最可能是该种群迁入了大量同种个体
C.一般情况下，气候是影响曲线乙中ab段波动的外界因素之一
D.若某条件引起该种群的数量发生曲线甲所示变化，则导致这一变化的原因可能是食物来源变少

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