1、1,第三節 種群數量的變化,問題探討,在營養和生存空間沒有限制的情況下，某1個細菌每20分鐘分裂繁殖一代。討論,n代細菌數量的計算公式？ 72小時后，由一個細菌分裂產生的細菌數量是多少？ 在一個培養基中，細菌的數量會一直按照這個公式增長嗎？如何驗證你的觀點,Nnn,Nn72*3,不會。48個小時后得到約是4000個地球重,2,2 4 8 16 32 64 128 256 512,Nnn,3,2 4 8 16 32 64 128 256 512,Nnn,表格的優點：精確讀出數量關系，但是信息量不夠大,曲線優點直觀反映變化的趨勢,4,細菌數量變化的最簡化的數學模型,Nnn,因為該數學模型僅僅考慮了

2、細菌的繁殖能力（二分裂）這個自變量，而且初始量僅僅是一個細菌,數學方程式,曲線圖,數學模型,5,J ”型增長的數學模型,N0為起始數量， t為時間，Nt表示t年后該種群的數量。,1、種群 “ J ”型增長的數學模型公式,Nt=N0 t,1種群是什么型？ 1種群是什么型？ 1種群是什么型,種群的數量每年以一定的倍數增長，第二年是第一年的倍,6,Nnn,Nt=N0 t,比較下面的數學函數模型,初始量？ 親代是否留存？ 增長的方式？繁殖代數或是增長率 共同點,7,見課本62頁 例如，1983年，我國平均每10萬人中出生1863個孩子，我國人口這一年的出生率就是1.863%， 假如， 1983年，我國

3、平均每10萬人中死亡863，我國人口這一年的死亡率就是0.863,Nt=N0 t,在該表達式中是多少？ 增長率又是多少,8,J ”型增長的數學模型：理想模型,1、產生條件,理想狀態食物充足，空間不限，氣候適宜，沒有敵害等,N0為起始數量， t為時間，Nt表示t年后該種群的數量，為年均增長率。,2、種群 “ J ”型增長的數學模型公式,Nt=N0 t,種群的數量每年以一定的倍數增長，第二年是第一年的倍， 反映生物本身的繁殖能力,9,20世紀30年代，人們將環頸雉引入美國華盛頓州的一個海島。19371942年間數量增長,10,實例1：澳大利亞本來并沒有兔子。 1859年，24只歐洲野兔從英國被帶到

4、了澳大利亞。這些野兔發現自己來到了天堂。因為這里有茂盛的牧草，卻沒有鷹等天敵。這里的土壤疏松，打洞做窩非常方便。于是，兔子開始了幾乎不受任何限制的大量繁殖。不到100年，兔子的數量達到6 億只以上，遍布整個大陸,二、種群增長的“J”型曲線,11,如果以時間為橫坐標，種群數量為縱坐標畫出曲線來表示，曲線大致呈“”型,種群增長的“J”型曲線,12,存在環境阻力,自然條件（現實狀態）食物等資源和空間總是有限的，種內競爭不斷加劇，捕食者數量不斷增加。導致該種群的出生率降低，死亡率增高,當出生率與出生率相等時，種群的增長就會停止，有時會穩定在一定的水平,J”型增長能一直持續下去嗎,有實例證明嗎,13,單

5、細胞生物草履蟲,14,大草履蟲種群的增長曲線,P67,15,S”型曲線：種群經過一定時間的增長后，數量 曲線,該實驗中在第 天時增長數量（增長率？）最快,環境容納量（又稱 ）：在環境條件 的情況下，一定空間中所能維持的種群的最大的數量稱為環境容納量,趨于穩定,2、3,K值,不受到破壞,k/2,16,2）種群的“S”型增長到K值后不再繼續增加的原因： 內因是： 外因是,種群的出生率和死亡率、遷入和遷出率相等,自然界的資源和空間是有限的,17,0,100,200,300,400,1,2,3,4,5,6,7,時間/天,酵母數,環境阻力,食物不足 空間有限 種內斗爭 天敵捕食 氣候不適 寄生蟲 傳染病

6、等,K值:環境容納量,18,N0:該種群的起始 數量 :種群數量是一 年前的倍數， 恒定,K值：環境容納量,k/2處：種群增長 速度最快,種群增長的“J”型曲線,種群增長的“S”型曲線,19,種群增長的“J”型曲線,種群增長的“S”型曲線,在食物（養料）和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等理想條件下，種群的數量往往會連續快速增長,在食物（養料）和空間等有限的條件下，種群數量呈現S型增長趨勢,20,思考討論,1、對大熊貓為什么要建立保護區,2、對家鼠等有害動物的控制，應采取什 么措施？從環境容納量的角度看，能 得到什么啟發,21,建立自然保護區，給大熊貓更寬廣的 生活空間，保護環境，改善她們的棲

7、 息環境，幫助減少其環境阻力從而提高環境容納量，是保護大熊貓的 根本措施,22,老鼠,機械捕殺,施用激素,藥物捕殺,施用避孕藥,養殖或釋放天敵,將食物儲存在安全處,降低 繁殖率,減少數量,增大環境阻力 降低環境容納量,打掃衛生,硬化地面,23,大多數種群的數量總是在波動之中的，在不利條件之下，還會急劇下降，甚至滅亡,四、種群數量的波動和下降,東亞飛蝗種群數量的波動,24,種群的數量是由出生率和死亡率、遷入率和遷出率決定的，因此，凡是影響上述種群特征的因素，都會引起種群數量的變化,環境因素,種群的出生率、死亡率、遷出和遷入,種群數量的變化,影響種群數量變化的因素,25,1）有利于野生生物資源的合

8、理利用及保護,2）為人工養殖及種植業中合理控制種群數量、適時捕撈、采伐等提供理論指導,3）通過研究種群數量變動規律，為害蟲的預測及防治提供科學依據,五研究種群數量變化有何意義,4）有利于對瀕危動物種群的拯救和恢復,26,基礎題：1. 在食物充足、空間廣闊、氣候適宜、沒有天敵等優越條件下，種群可能會呈“J”型增長。 例如，澳大利亞昆蟲學家曾對果園中薊馬種群進行過長達14年的研究，發現在環境條件較好的年份，種群數量增長迅速，表現出季節性的“J”型增長。在有限的環境中，如果種群的初始密度很低，種群數量可能會出現迅速增長。隨著種群密度的增加，種內競爭就會加劇，因此，種群數量增加到一定程度就會停止增長，

9、這就是“S”型增長。 例如，柵列藻、小球藻等低等植物的種群增長，常常具有“S”型增長的特點,27,2.提示： （1）以年份為橫坐標，種群數量為縱坐標，根據表中數字畫曲線。 （2）食物充足，沒有天敵，氣候適宜等。 （3）作為食物的植物被大量吃掉，導致食物匱乏；自然災害等,28,種群數量達到K值時， 種群,增長停止,種群數量在 K/2值時， 種群,增長最快,種群數量 小于K/2值時 種群,增長逐漸加快,種群數量 大于K/2值時 種群,增長逐漸減慢,問題探討,29,探究,培養液中酵母菌種群數量的變化,酵母菌出芽生殖,30,酵母菌的新陳代謝類型:兼性厭氧型,無氧呼吸,有氧呼吸,31,實驗步驟： （1）

10、取培養液10毫升加入到試管中，先通過顯微鏡觀察，估算出10毫升培養液中酵母菌的初始數量（N。）。 注意，從試管中吸取培養液進行計數之前，先將試管振蕩幾次，這樣求得的培養液中的酵母菌數量誤差 。 （2）每天定時觀察記錄數值，對于觀察時壓在小方格界限上的酵母菌應取 記數。 （3）以 為橫坐標，酵母菌的數量為縱坐標，繪制 結果分析：酵母菌在培養液中開始呈 增長，經過一定時間的增長后，數量趨于穩定，呈 增長,最小,平均值,時間,種群增長曲線,J”型,S”型,32,關注本實驗中的幾個關鍵點： 酵母菌的計數 利用血球計數板在顯微鏡下直接計數，是一種常用的微生物計數法，也叫做顯微鏡直接計數法。 優點：直觀、

11、快速。 適用于稀釋的菌懸液（或孢子懸液），即液體培養基中菌體的計數。 此法計得的是活菌體和死菌體的總和，又稱為總菌計數法,33,酵母菌的計數 （1）計數工具血球計數板,實物圖,正面圖,側面圖,計數室,滴液處,血球計數板是一種專門用于計算較大單細胞微生物的一種儀器。 計數時，常采用樣方法,34,1 怎樣進行酵母菌的計數？ 2 從試管中吸出培養液進行計數之前，建議你將試管輕輕振蕩幾次。這是為什么？ 3 本探究需要設置對照嗎？如果需要請討論對照組應怎樣設計和操作；如果不需要，請說明理由。 4 需要做重復實驗嗎？ 5 怎樣記錄結果？記錄表怎樣設計？ 6 如果一個小方格內酵母菌過多，難以計數，應采取怎樣

12、的措施？ 7 對于壓在小方格界線上的酵母菌，應當怎樣計數,35,血球計數板,1 怎樣進行酵母菌的計數,顯微計數法,36,37,38,推導計算 A、根據計數室的邊長、計數室培養液的厚度算得一個計數室的容積為1mm1mm0.1mm =0.1mm3。 B、根據一個計數室共有400個小方格，算出一個小方格的容積為0.1mm3400=2.510-4 mm3（1/4000mm3）。 C、根據1ml=1cm3=1000mm3 計出1ml培養液的體積相當于1000mm32.510-4mm3=4106個小方格。 D、10ml酵母菌樣液稀釋M倍后相當于：10M4106=4M107個小方格。 因此，若小方格平均有1

13、個酵母菌，則可推測10ml樣液中酵母菌的數量為4M107個。 若每個小方格中平均有N個酵母菌，則可推測出10ml樣液中酵母菌的數量為=4NM107個,39,2 從試管中吸出培養液進行計數之前，建議你將試管輕輕振蕩幾次。這是為什么,因為酵母菌是兼性厭氧型。在自然放置下，它們會更加集中分布在培養液的上層，振蕩使培養液中的酵母菌均勻分布，以保證計數的準確性，減少誤差,40,3 本探究需要設置對照嗎？如果需要請討論對照組應怎樣設計和操作；如果不需要，請說明理由,設置對照的目的：一是遵循單一變量原則,構成對照的兩組試驗只有一個自變量，那么兩組試驗結果的差別可以歸結為自變量引起的，對照起到抵消和平行無關變量的干擾的作用。二是在一些定量試驗中，對照組起到參照系（物）的作用,不需要，本實驗旨在探究培養液中酵母菌在一定條件下的種群數量變化，只要分組實驗，獲得平均數值即可,41,4 需要做重復實驗嗎,不用重復，只要分組實驗獲得平均值即可,5 怎樣記錄結果？記錄表怎樣設計,42,對于壓在小方格界線上的酵母菌應取左線和上線的計數,7