人教版教学原创《种群数量的变化》-课件

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1、单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,2020/10/22,人教版教学原创《种群数量的变化》,*,《中国水利网》,宁波、昆明、武汉等地，人躺在铺满的湖面上，可以不沉；上海去年3万吨的水葫芦打捞量，今年已翻了3倍有余，上升至10万吨；水葫芦所带来的水体富营养化，让越来越多的水中生物痛失“家园”。,,2020/10/22,1,,人教版教学原创《种群数量的变化》,《国家地理》,在几百年前，,金丝猴,在许多地区广泛分布，人口的增加和山林的破坏使金丝猴的分布区越来越小。现在，黔金丝猴的数量只有500～600只，处于濒危状态，只在贵州省的梵净山区生

2、存。滇金丝猴生活在云南西北部、西藏东南端及四川西部长江上端金沙江上游的高山中，数量不到2000只，也处境濒危。,2020/10/22,2,,人教版教学原创《种群数量的变化》,精品资料,3,2020/10/22,4,,人教版教学原创《种群数量的变化》,第二节 种群数量的变化,第四章 种群和群落,2020/10/22,5,人教版教学原创《种群数量的变化》,,怎样建构种群数量增长的模型？,,种群的数量是怎样变化的？,,哪些因素会影响种群数量的变化？,,如何利用种群数量的变化规律为生产实际所用？,种群数量的变化,数学模型,：是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。,2020/10/22,6,,人教版

3、教学原创《种群数量的变化》,大肠杆菌,一、建构种群增长模型,2020/10/22,7,,人教版教学原创《种群数量的变化》,2,n,2,216,2020/10/22,8,,人教版教学原创《种群数量的变化》,,培养大肠杆菌的培养基,一、建构种群增长模型,2020/10/22,9,,人教版教学原创《种群数量的变化》,建构种群增长模型的方法,1.数学模型：,是用来描述一个系统或它的性质的数学形式,4.数学模型建构的步骤,2.,数学模型的表现形式:,,数学方程式,曲线图,3.,建构数学模型的意义:,描述、解释和预测种群数量的变化。,2020/10/22,10,,人教版教学原创《种群数量的变化》,数学模型

4、的建构步骤：,,研究实例,,研究方法,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,N,n,=2,n,,N代表细菌数量，n表示第几代,观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正,提出合理的假设,观察研究对象，提出问题,根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达,通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正,2020/10/22,11,,人教版教学原创《种群数量的变化》,1.,细菌是真核生物还是原核生物？,,思考回答,2,．,细菌的繁殖的方式是什么？,0,20,40,60,n,?,3,．,细菌繁殖了n代后的数量是多少？,细菌增

5、长的数学模型研究,4,．,请在作业纸上绘制细菌增长的曲线图。,2020/10/22,12,,人教版教学原创《种群数量的变化》,时间,（min),20,40,60,80,100,120,140,160,180,细菌数量,,（个）,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2,4,8,16,32,64,128,256,512,增长速度v,,(个/20min),4-2=2,4,8,16,32,64,128,256,增长速度越来越快,100,200,300,400,500,600,20,40,60,80,100,180,时间,2020/10/22,13,,人教版教学原创《种群数量的变化》,增长速度越来越快

6、,时间（min),20,40,60,80,100,120,140,160,180,细菌数量,,（个）,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,增长速度v,,(个/20min),2,4,8,16,32,64,128,256,512,,4-2=2,4,8,16,32,64,128,256,增长率r,,(个/20min,,个),增长率稳定,(4-2)/2 =1,1,1,1,1,1,1,1,N,t,=N,0,×,λ,t,100,200,300,400,500,600,20,40,60,80,100,180,时间,0,2020/10/22,14,,人教版教学原创《种群数量的变化》,实

7、例1：,澳大利亚本来并利没有兔子。 1859年，24只欧洲野兔从英国被带到了澳大亚。这些野兔发现自己来到了天堂。因为这里有茂盛的牧草，却没有鹰等天敌。这里的土壤疏松，打洞做窝非常方便。于是，兔子开始了几乎不受任何限制的大量繁殖。不到100年，兔子的数量达到6 亿只以上，遍布整个大陆。,二、,种群增长的“J”型曲线:,2020/10/22,15,,人教版教学原创《种群数量的变化》,澳大利亚野兔能指数增长的特殊原因是什么呢？,。,,①没有天敌。,②充足的食物。,③广阔的生活空间,[,思考,1],：,,2020/10/22,16,,人教版教学原创《种群数量的变化》,20世纪30年代，人们将环颈雉引入

8、美国华盛顿州的一个海岛。1937—1942年间数量增长：,2020/10/22,17,,人教版教学原创《种群数量的变化》,来自《生物》（必修本）第二册,2000年世界人口增长曲线,我国1000~1990年人口数量变化,2020/10/22,18,,人教版教学原创《种群数量的变化》,“,J”,型增长的数学模型,:,,,在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下，种群的数量以一定的倍数增长，如果第一年数量为No,第二年的数量是第一年的,λ,倍，则,t,年以后的种群数量公式为：,,Nt=No,t,2020/10/22,19,,人教版教学原创《种群数量的变化》,在有限的资源和空间的条件下，,

9、,种群又是怎样增长的呢,,,你能否预测它的变化,?,?,2020/10/22,20,,人教版教学原创《种群数量的变化》,高斯实验：,生态学家曾经做过这样一个实验：在0.5 mL培养液中放入5个大草履虫，然后每隔24 h统计一次大草履虫的数量。经过反复实验，得出了如上图所示的结果。从上图可以看出，大草履虫在这个实验环境条件下的最大种群数量是375个，这就是该实验种群的K值。,,2020/10/22,21,,人教版教学原创《种群数量的变化》,（1）问题探讨：,,①“,S,”型曲线：种群经过一定时间的增长后，数量,,曲线。,,②该实验中在第,,天时增长率最快。,,③环境容纳量（又称

10、）：在环境条件,,的情况下，一定空间中所能维持的种群的最大的数量称为环境容纳量。,趋于稳定,2、3,K值,不受到破坏,k/2,2020/10/22,22,,人教版教学原创《种群数量的变化》,0,100,200,300,400,1,2,3,4,5,6,7,时间/天,酵母数,,,环境阻力,,食物不足,,空间有限,,种内斗争,,天敌捕食,,气候不适,,寄生虫,,传染病等,K值:环境容纳量,2020/10/22,23,,人教版教学原创《种群数量的变化》,（,2,）种群的“,S,”型增长到,K,值后不再继续增加的原因,：,,内因是：,,,,,外因是：,,种群的出生率和死亡率、迁入和迁出率相等,自然界的资

11、源和空间是有限的,2020/10/22,24,,人教版教学原创《种群数量的变化》,种群增长的“,J,”型曲线,种群增长的“,S,”型曲线,在食物（养料）和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，种群的数量往往会连续快速增长.,在食物（养料）和空间等有限的条件下，种群数量呈现,S,型增长趋势.,2020/10/22,25,,人教版教学原创《种群数量的变化》,K/2,种群增长的“,J,”型曲线,种群增长的“,S,”型曲线,2020/10/22,26,,人教版教学原创《种群数量的变化》,N,0,:该种群的起始　 数量,,λ:种群数量是一 年前的倍数,N,t,= N,0,×λ,t,K

12、值：环境容纳量,k/2处：种群增长 速度最快,种群增长的“,J,”型曲线,种群增长的“,S,”型曲线,2020/10/22,27,,人教版教学原创《种群数量的变化》,种群增长的 “J”型曲线,种群增长的 “S”型曲线,2020/10/22,28,,人教版教学原创《种群数量的变化》,在现实的生态系统中，种群数量除增长外，还有没有其他变化？,,在现实的生态系统中，种群数量除增长外，还有没有其他变化？,2020/10/22,29,,人教版教学原创《种群数量的变化》,在现实的生态系统中，种群数量除增长外，还有没有其他变化？,,2020/10/22,30,,人教版教学原创《种

13、群数量的变化》,在现实的生态系统中，种群数量除增长外，还有没有其他变化？,,2020/10/22,31,,人教版教学原创《种群数量的变化》,家鼠繁殖力极强，善于打洞，偷吃粮食，传播疾病危害极大，应该采取哪些措施控制家鼠数量？,有害生物的控制,2020/10/22,32,,人教版教学原创《种群数量的变化》,老鼠,机械捕杀,施用激素,药物捕杀,施用避孕药,养殖或释放天敌,将食物储存在安全处,,,,,,,,降低,,繁殖率,减少数量,增大环境阻力,,降低环境容纳量,打扫卫生,硬化地面,2020/10/22,33,,人教版教学原创《种群数量的变化》,,时间,种群数量,,,1.减少数量,机械捕杀,,药物捕

14、杀,2020/10/22,34,,人教版教学原创《种群数量的变化》,,时间,种群数量,,,,1.减少数量,机械捕杀,,药物捕杀,2020/10/22,35,,人教版教学原创《种群数量的变化》,,,,J型,环境阻力,时间,种群数量,K值,2.增大环境阻力降低环境容纳量,,S型,2020/10/22,36,,人教版教学原创《种群数量的变化》,,,,K值,,,J型,环境阻力,时间,种群数量,2.增大环境阻力降低环境容纳量,2020/10/22,37,,人教版教学原创《种群数量的变化》,1.减少数量：机械捕杀、药物捕杀,哪种措施较能从实质上解决问题?,2.增大环境阻力降低环境容纳量： 养殖或释放天

15、敌、打扫卫生、 硬化地面、将食物储存在安全处,3.降低繁殖率等,,2020/10/22,38,,人教版教学原创《种群数量的变化》,课堂讨论,A. 大熊猫食性单一、繁殖率低、生活在海拔较高的山岭里，活动范围需求广。,,试分析大熊猫数量日益减少的原因?你能提出保护大熊猫措施吗？,2020/10/22,39,,人教版教学原创《种群数量的变化》,大熊猫数量日益减少的原因,？,自身繁殖率低,,食性单一,,气候变迁,,栖息地的丧失等,2020/10/22,40,,人教版教学原创《种群数量的变化》,保护大熊猫的措施？,提高繁殖率,,,,建立自然保护区，给大熊猫更宽广的 生活空间，保护环境，改善她们的栖

16、 息环境，帮助减少其环 境阻力从而提高环境容 纳量，是保护大熊猫的 根本措施。,2020/10/22,41,,人教版教学原创《种群数量的变化》,C.在渔业捕捞问题上，人们总是希望捕到更多的鱼。如果捕捞量长期过高,种群的数量会发生什么样的变化呢? 我们应该怎样来确定合适的捕捞量才能即不危机鱼类种群的持续发展,又能获得较高的鱼产量?,课堂讨论,,时间,种群数量,K,,环境阻力,,J型,,S型,,2020/10/22,42,,人教版教学原创《种群数量的变化》,种群数量的恢复需较长时间。,,如果外界的环境发生剧烈变化，种群还有可能绝灭.,1.如果长期过度捕捞:,2.捕捞量的确定:,K/

17、2,捕捞量≤K/2值。,,这样既有利于种群的可持续发展，,,又可获得较大收益。,2020/10/22,43,,人教版教学原创《种群数量的变化》,1,、在下列图中，表示种群在无环境阻力状况下增长的是,( ),课堂练习巩固：,2020/10/22,44,,人教版教学原创《种群数量的变化》,D,,巩固练习,2020/10/22,45,,人教版教学原创《种群数量的变化》,探究,培养液中,酵母菌,种群数量的变化,一般步骤:,,(1)提出问题：培养液中酵母菌种群是怎样随时间变化的？,,(2)作出假设：,,。,,(3)讨论探究思路：,问题,,(4)制定计划：,,(5)实施计划：,,(6)分析结果，

18、得出结论：,,(7)表达和交流：,,(8)进一步探究：,2020/10/22,46,,人教版教学原创《种群数量的变化》,酵母菌出芽生殖,酵母菌的新陈代谢类型:兼性厌氧型,C,6,H,12,O,6,2C,2,H,5,OH+2CO,2,+能量,酶,无氧呼吸,C,6,H,12,O,6,+6H,2,O+6,O,2,,6CO,2,+12H,2,O,+能量,酶,,有氧呼吸,2020/10/22,47,,人教版教学原创《种群数量的变化》,1 怎样进行酵母菌的计数？,,2 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？,,3 本探究需要设置对照吗？如果需要请讨论对照组应怎样设计和

19、操作；如果不需要，请说明理由。,,4 需要做重复实验吗？,,5 怎样记录结果？记录表怎样设计？,,6 如果一个小方格内酵母菌过多，难以计数，应采取怎样的措施？,,7 对于压在小方格界线上的酵母菌，应当怎样计数？,2020/10/22,48,,人教版教学原创《种群数量的变化》,实验步骤：,,（,1,）取培养液,10,毫升加入到试管中，先通过显微镜观察，估算出,10,毫升培养液中酵母菌的初始数量（,N,。）。,,注意，从试管中吸取培养液进行计数之前，先将试管振荡几次，这样求得的培养液中的酵母菌数量误差,,。,,（,2,）每天定时观察记录数值，对于观察时压在小方格界限上的酵母菌应取,,,记数。,,（,3,）以,,为横坐标，酵母菌的数量为纵坐标，绘制,,,结果分析：酵母菌在培养液中开始呈,,增长，经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，呈,,增长。,,最小,,平均值,,时间,,种群增长曲线,,“,J,”型,,“,S,”型,,2020/10/22,49,,人教版教学原创《种群数量的变化》,