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(共38张PPT)
第1章 种群及其动态
第2节 种群数量的变化
你了解“七步洗手法”吗？了解手上细菌的检测吗？
图片中的手越白意味着越脏，越黑意味着越干净
问题探讨：
1. 第n代细茵数量的计算公式是什么？
Nn=1×２n
2. 72 h后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？　
Nn＝1×２n ＝2216
时间（min) 20 40 60 80 100 120 140 160 180
分裂次数
数量（个）
2
4
8
16
32
64
128
256
512
1
2
3
4
5
6
7
8
9
假设在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20 min就通过分裂繁殖一代。
构件种群增长模型的方法
②以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，画出细菌种群的增长曲线。
曲线图与数学方程式比较，有哪些优缺点？
曲线图：直观，但不够精确。
数学方程式：精确，但不够直观。
构件种群增长模型的方法
观察研究对象，提出 。
提出合理的 。
根据实验数据，用适当的 。
形式对事物的 进行 。
通过进一步 ，
对模型进行 。
问题
假设
数学
性质
表达
实验或观察
检验或修正
数学
细菌每20 min分裂一次，怎样计算细菌繁殖n代后的数量？
在资源和生存空间没有限制的条件下，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响
Nn=N0×2n。Nn代表繁殖n代后细菌数量，N0为细菌起始数量，n代表繁殖代数
观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正
模型构建法（ 模型）
构件种群增长模型的方法
1.这两个资料中种群增长有什么共同点
2.种群出现这种增长的原因是什么？
3.这种种群增长的趋势能不能一直持续下去？
种群数量增长迅猛,呈无限增长趋势。
食物充足，缺少天敌等
不能，因食物和空间有限
思考讨论：分析自然界种群增长的实例
阅读资料1和资料2，讨论问题1-3
1.条件:
食物和空间条件充裕，气候适宜，没有天敌和其他竞争物种等条件下；
t年后种群的数量为:
Nt=N0λt
2.计算公式:
(N0为起始数量， t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数，为定值。)
理想条件
一、“J” 形增长
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？
④当λ＞1时，种群一定呈“J”形增长吗？
种群数量不变(相对稳定)
种群数量增长
种群数量下降
不一定；
只有λ＞1且为定值时，种群增长才为“J”形增长；
3. λ值的生物学意义:
一、“J” 形增长
1-4年，种群数量呈___形增长
4-5年，种群数量__________
5-9年，种群数量__________
9-10年，种群数量_______
10-11年，种群数量_____________
11-13年，种群数量____________________________
前9年，种群数量第___年到达最大值
9-13年，种群数量第______年最低
“J”
增长
相对稳定
下降
下降
11-12年下降，12-13年增长
5
12
例.据图说出种群数量如何变化
一、“J” 形增长
2000年之前我国人口变化
实例：
一、“J” 形增长
阅读P9内容，结合图1-5思考下列问题：
二、“S” 形增长
1.大草履虫种群增长曲线与“J”形曲线有什么不同？
2.为什么高斯的实验结果并不呈现“J”形曲线，造成该差异的原因有哪些？
3.观察曲线，曲线的斜率有什么变化？这说明大草履虫的数量增长出现什么变化？
4.在实验的第5天后，大草履虫的数量基本维持在375左右，这个数值意味着什么？
5.大草履虫增长速率最快的点大致位于什么位置？
1.曲线分析
ab段：
bc段：
c点：
cd段：
de段：
种群基数小，需要适应新环境，增长较缓慢；
资源和空间丰富，出生率升高，种群数量增长迅速；
资源和空间有限，种群密度增大，种内竞争加剧，出生率降低，死亡率升高，种群增长减缓；
出生率约等于死亡率，种群增长速率几乎为0，种群数量达到K值，且维持相对稳定。
种群数量为K/2，种群增长速率达到最大
（1）各区段分析:
二、“S” 形增长
1.曲线分析
（2）K值分析
K值会随着环境的改变而发生变化。
②在环境条件没有变化的情况下，种群数量到达K值后就不再变化了吗？
①同一种群的K值是固定不变的吗？
种群数量会在K值附近上下波动。
③K值是不是种群数量的最大值？
不是；K值是种群在一定环境条件下所能维持的种群最大数量
二、“S” 形增长
1.野生大熊猫种群数量锐减的关键原因是什么？怎样提高大熊猫的环境容纳量。
2.控制家鼠数量，应当_____环境容纳量,在种群数量达到_________之前捕杀。
3.渔业捕捞应在____，为确保可持续捕捞，捕捞后鱼的种群数量维持在___。
2.实践应用
二、“S” 形增长
①图中阴影部分表示什么？
环境阻力，或生存斗争中被淘汰的个体数。
不等同，已经存在环境阻力。
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？
三、“J”形曲线和“S”形曲线比较分析
在自然界，有的种群能够在一段时期内维持数量的相对稳定。
对于大多数生物种群来说，种群数量总是在波动中。
某地区东亚飞蝗种群数量的波动
1.种群数量的相对稳定
2.种群数量的波动
四、种群数量的波动
处在波动状态的种群，在某些特定条件下可能出现种群爆发。
如蝗灾、鼠灾、赤潮等。
当种群长久处于不利条件下，种群数量会出现持续性的或急剧的下降。—— 如遭遇人类乱捕滥杀和栖息地破坏。
3.种群爆发
4.种群数量急剧下降
四、种群数量的波动
1.曲线图、公式、表格都属于_____模型，曲线和公式的优缺点分别是？
2.J形增长的条件？公式？各参数的含义？
3.S形增长的条件？环境容纳量概念？种群数量增长最快时对应的种群数量为？达到K值时，出生率和死亡率的关系是？
4.保护濒危动物应当____K值，防治有害生物应该____K值。改变动物的K值主要通过改变其环境条件。
5.防治有害生物，通常在其种群数量达到____之前防治，原因是？渔业捕捞通常在其种群数量达到_____之后进行，原因是？
6.对于大多数生物来说，种群数量达到K值后，其数量处于_____之中。
背诵
增长率 增长速率
含义
计算公式
举例
“一个种群有1000个个体，一年后增加到1100”，则该种群的增长速率为:
“一个种群有1000个个体，一年后增加到1100”，则该种群的增长率为:
×100%=10%
1100-1000
1000
=100个/年
1100-1000
1年
单位时间内净增加的个体数占原来
个体数的比例
单位时间内增加的个体数量
种群原有个体数
增长率
=
（现有个体数-原有个体数）
增长速率
=
（现有个体数-原有个体数）
增长时间
一、增长率和增长速率
O 时间
种群增长率
O 时间
种群增长速率
增长速率
增长率
增长率=λ-1
增长速率即J形曲线的斜率
λ-1
“J” 形增长
种群增长率
增长速率
增长率
增长速率即S形曲线的斜率
“S” 形增长
t0 t1 t2 时间
0 K/2 K 数量
增长速率
t0 t 时间
0 K 数量
探究 实践 培养液中酵母菌种群数量的变化
实验流程
计数菌液初始浓度
培养第1天，计数
培养第2天，计数
培养第7天，计数
重复组求平均值
画曲线
1.怎样对酵母菌进行计数？
1.对酵母菌逐个计数非常困难，可以采用什么方法？需要什么用具？
2.具体操作：①先将盖玻片放在血细胞计数板的计数室上，用吸管吸取培养液滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入，多余的培养液用滤纸吸去。②稍待片刻，待酵母菌全部沉降到计数室底部，计数一个小方格内酵母菌数量，再以此为根据，估算试管中的酵母菌总数。
血细胞计数板：
计数室
1mm
正面图
侧面图
计数室
滴液处
1.怎样对酵母菌进行计数？
大方格
中方格
小方格
计数室通常也有两种规格
16×25型：即大方格内分为16中格，每一中格又分为25小格
25×16型：即大方格内分为25中格，每一中格又分为16小格
1.怎样对酵母菌进行计数？
取五个中方格共80个小方格
两种不同计数室的取样方法不同
25×16型
16×25型
取四个中方格共100个小方格
1.怎样对酵母菌进行计数？
1mm
①每个大方格的面积为:
1 mm2
②已知加盖玻片后的深度为:
③每个大方格的容积为:
0.1 mm3
(10-4mL)
0.1 mm
1.怎样对酵母菌进行计数？
计数一个小方格内酵母菌数量，再以此为依据估计培养液中酵母菌总数。
1 mL培养液中细胞个数
=
10-4mL
每小方格中细胞的个数×400
×稀释倍数
1.怎样对酵母菌进行计数？
计算公式？
例：将样液稀释100倍，采用血球计数板(规格为1 mm×1 mm×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。
1×108
5
4
3
4
4
1 mL培养液中细胞个数＝(A/5)×25×104 ×稀释倍数
(注:5个中方格中总菌数为A)
1 mL培养液中细胞个数＝(20/5)×25×104×100
=1×108
练习
（1）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？
使培养液中酵母菌分布均匀,避免结果偏大或偏小
（2）如果一个小方格内酵母菌数量过多，难以数清，应当采取什么措施
稀释适当倍数
（3）对于压在小方格界线上的酵母菌应当怎样计数
只计相邻两边及其夹角上的酵母菌,
一般遵循“计上不计下,计左不计右”的原则
2.实验中常见问题
（4）本实验需要设置对照吗
不需要对照, 在时间上形成自身前后对照
（5）需要做重复实验吗
需要重复实验,对每个样品可计数三次，再取平均值，以提高实验数据的准确性;
（6）怎么分辨死亡细胞和有活性的细胞？
死亡细胞多集结成团；
可以借助台盼蓝染色（死亡细胞呈蓝色）
2.实验中常见问题
第 1 天
第 4 天
第 6 天
第 7 天
死亡
连续观察7天，分布记录下这7天的数值。
3.分析结果，得出结论
连续观察7天，记录每天的数值。记录结果可设计成下面的记录表：
重复组
3组实验的平均值
3.分析结果，得出结论
实验结论:
影响酵母菌种群数量增长的因素:
在适宜条件下 ，酵母菌种群呈“S” 形增长；
种群的增长速率是: 先增加后减少，在K/2时增长速率最大。
受培养液的成分、空间、pH、温度、代谢产物等因素的影响。
3.分析结果，得出结论
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不应新环境，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，种群增长到一定数量就会保持稳定。( )
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练习与应用
一、概念检测
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
练习与应用
一、概念检测
B
1.J形增长的增长率为多少 S形增长的增长速率曲线
中t1和t2对应的种群数量分别是？
2.探究酵母菌种群数量的变化：
①对酵母菌计数采用的方法为？
②计数用具为？具体操作？
③计数公式？
④从试管中吸取培养液之前需要将试管_______，原因是？
⑤本实验是否需要设置对照组？怎样对照？
背诵
t0 t1 t2 时间
增长速率

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