4.2 种群数量的变化
4.2实验培养液中酵母菌种群数量的变化
4、血球计数板的使用方法步骤
① 镜检计数室：
在加样前，先对计数板的计数室进 行镜检。若有污物，则需清洗，吹干 后才能进行计数。
② 加样品：
将清洁干燥的血球计数板的计数室上加盖专用的 盖玻片，用吸管吸取稀释后的酵母菌悬液，滴于盖 玻片边缘，让培养液自行缓缓渗入，一次性充满计 数室，防止产生气泡，充入细胞悬液的量以不超过 计数室台面与盖玻片之间的矩形边缘为宜。多余培 养液可用滤纸吸去。
随机取样，多次计数，取平均值
如何计数？
血球计数板
1、血球计数板的结构
血球计数板是一种专门用于计算较大单细胞 微生物数量的仪器，由一块比普通载玻片厚的 特制玻片制成的玻片中有四条下凹的槽，构成 三个平台。中间的平台较宽，其中间又被一短 横槽隔为两半，每半边上面刻有一个方格网。
大方格
中 方 格
小 方 格
例1
2×108
例2 检测员将1 mL水样稀释10倍后，用抽样检测的 方法检测每毫升蓝藻的数量；将盖玻片放在计数室上， 用吸管吸取少许培养液使其自行渗入计数室，并用滤 纸吸去多余液体。已知每个计数室由25×16＝400个 小格组成，容纳液体的总体积为0．1 mm3。
现观察到图中该计数室所示a、b、c、d、e 5个 中格80个小格内共有蓝藻n个，则上述水样中约有 5 蓝藻 5n×10 个／mL。
要将试管轻轻震荡几下，这样使酵母菌分 布均匀，防止酵母凝聚沉淀，提高计数的 代表性和准确性，求得的培养液中的酵母 菌数量误差小。
②.本探究需要设置对照吗？如果需要，请讨 论说明怎样设计；如不需要，请说明理由。
不需要。因为该实验在时间上形成前后的自身对照
第1天
第4天
第6天
第 7天
③.需要做重复实验吗？ 需要。尽量减少误差。对每个样品计数三 次,取其平均值。
生物：4.2《种群数量的变化》课件(新人教版必修3)(1)
【例 2】池塘养鱼，若要稳定和长期地保持较高的鱼产量， 应采取的最佳措施是( )
A．大量地投入鱼的饲料 B．大量地增加鱼苗的投入量 C．及时、适量地捕捞出成鱼 D．大量地增加池塘的水量 【名师点拨】饵料的投放要根据需要投放；大量加大育苗 的投入量会加大斗争；当种群数量超过 K/2 时增长率就降低， 这时应适量地捕捞成鱼。
B．第 17－29 天，成虫增长率上升，死亡率下降 C．第 21－37 天，成虫增长率的下降与种群密度的改变有关 D．第 1－37 天，成虫数量成“J”型增长 【解析】第 13～25 天，成虫数量增长快的主要原因是这时 食物和空间足够；第 17～29 天，成虫的出生率在下降；第 1－ 37 天，成虫数量呈“S”型增长。 【答案】C
【变式训练 1】图 4－2－2 表示在良好的生长环境下，“小 球藻分裂繁殖中的细胞数量”、“鸡产蛋数量(每天产一枚)”和 “竹子自然生长的高度”这三者与时间的关系示意图依次是 ( )
图 4－ 2－ 2
A．乙、甲、丁 C．丙、甲、乙 B．甲、丙、乙 D．丁、乙、丙
【解析】小球藻分裂繁殖，速度快，生长环境良好，由于 资源充足，所以呈“J”型曲线增长；鸡每天产一枚蛋，所以随时 间(天数)的增加，蛋数增长应如甲图；竹子自然生长的高度，受 到遗传因素(基因)的控制，所以长高到一定高度不再继续长高，
每隔一段时间测量酵母菌的个体数量，绘制成曲线，如图 4－2 －4 所示，下列图中能正确表示酵母菌种群增长率随时间变化的 趋势曲线是(
)
图 4－2－4
【名师点拨】图 4－2－4 为“S”型曲线，当环境良好、营养 充足时，酵母菌数量不断增长，增长率上升；由于营养、空间 有限，酵母菌数量不能无限增长；当酵母菌数量达到最大值(K
实验要点
4.2种群数量的变化课
600
500 400
300
200 100 00 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
时间
问题探究
5. 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。 数学公式：精确，但不够直观。 6. 在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这 个公式增长吗？ 不会，因为营养和空间有限；可用实验计数法来 验证。
建构种群增长模型的方法
实例二：20世纪30年代,人 们将环颈雉引入美国的一个 岛屿,在1937-1942年期间数 量变化的曲线如右图。
建构种群增长模型的方法
实例三：凤眼莲原产于南美，1901年凤眼莲被作为观 赏植物引入中国栽培，30年代作为畜禽饲料引入中国 内地各省，并作为观赏和净化水质的植物推广种植。 由于繁殖迅速，又几乎 没有竞争对手和天敌 ， 在我国南方江河湖泊中 发展迅速，目前我国有 这种凤眼莲184万吨，成 为我国淡水水体中主要 的外来入侵物种之一。
环境资源无限 （理想条件下） 保持稳定
“S”型曲线
环境资源有限 （自然条件下） 随种群密度的上升 而下降 先增大，后减小 有K值
逐渐增大
无K值
种群增长的“S”型曲线
用达尔文的观点分析“J”型曲线表明生物具有什么 特性？图中阴影部分表示什么？ 1.“J”型曲线表明生物具有过度繁殖的特性。 2.图中阴影部分表示：环境阻力 用达尔文的观点分析： 通过生存斗争被淘汰的 个体数量，也即代表自 然选择的作用。
种群数量的波动和下降
人类活动对种群数量的影响：
捕鲸
研究种群数量变化的意义
1.通过研究种群数量变动规律，为有害生物的 防治提供科学依据。
全力防蝗减灾
研究种群数量变化的意义
4.2 培养液中酵母菌种群数量的变化
(5)计数时,如果使用16格×25格规格的计数室,要按 对角线位,取左上,右上,左下,右下4个中格(即100个 小格)的酵母菌数.如果规格为25格×16格的计数板, 除了取其4个对角方位外,还需再数中央的一个中格 (即80个小方格)的酵母菌数. (6)当遇到位于大格线上的酵母菌,一般只计数大方 格的上方和右方线上的酵母细胞(或只计数下方和左 方线上的酵母细胞). (7)对每个样品计数三次,取其平均值,按下列公式计 算每1ml菌液中所含的酵母菌个数.
浓度等都能影响酵母菌数量。调查酵母菌的数量 时，可采用抽样检测法；不可用普通载玻片，应用 血细胞计数板。
（3）设计实验： A组为实验组，装培养液10 mL，酵母菌母液0.1mL, 环境温度28℃。 B组装培养液10 mL，酵母菌母液0.1mL,环境温度 5℃，与A组形成温度条件对照。 C组不装培养液，只装无菌水10mL,酵母菌母液 0.1mL,环境温度28℃，与A组形成营养条件对照。
室条件下，用液体培养基培养酵母菌，可以观察酵母菌种群数 量随时间变化的情况。
对于压在小方格界线上的酵母菌应取相邻两边及顶角计数。
2、步骤
l 培养液配制：配制质量分数为5％的葡萄糖溶液
（葡萄糖20g，1000 mL水），分装到5个锥形瓶中 （200mL/锥形瓶） l 灭菌：用高压蒸汽灭菌锅将培养液和取样、计 数时所用的滴管分别灭菌。贴标签。
试管中进行培养(见下表)，均获得了“S”型增长曲线。根 据实验结果判断，下列说法错误的是( 试管号 培养液体积(mL) 起始酵母菌数(103个) Ⅰ 10 10 Ⅱ 5 5 ) Ⅲ 10 5 Ⅳ 数(103个)
Ⅰ
10 10
Ⅱ
5 5
Ⅲ
10 5
Ⅳ
5 10
种群数量的变化学案
4.2种群数量的变化第一课时2、用数学模型解释种群数量的变化。
一、建构种群增长模型的方法1、建立数学模型的方法步骤：观察对象，提出问题→提出→根据实验数据，用适当的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。
2、尝试数学模型的构建：在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20min就通过分裂繁殖一代，一个细菌分裂n代后产生的细菌数量N n=二、种群数量增长的“J”型曲线模型构建：种群的数量每年以一定的倍数（λ）增长，起始数量为N0，t年后种群数量为N t，则可以建立数学模型如下：t 年后的种群数量为：N t =试计算：某一地区2001年人口普查时有10万人，2002年比2001年增长1％。
请预测，按照此生长速度，2006年该地区的人口将有多少？（列出式子即可）自主探究：在自然界中，应对“J”型曲线做怎样的修正？1、根据实验数据，绘制大草履虫种群数量随时间的变化曲线。
时间（d）0 1 2 3 4 5 6种群数量（个）5 22 112 315 375 375 375学习目标标学习过程2大草履虫种群数量的增长速率和增长率的数学模型。
/天）增长率：指新增加的个体数占原来个体数的比例（百分比，无单位）设：某种群在单位时间t 内，由原来数量N t-1（个）增长到现有数量N t (个)写出S ”型曲线增长速率的计算公式：绘制种群增长速率的曲线图：课后探究：写出“J ”型曲线和“S ”型曲线增长速率和增长率的计算公式，并绘制曲线图。
3、对S ”型曲线的分析思考：种群达到一定数量后为什么数量不再增长？讨论分析：①“S ”型增长曲线中，在种群数量为多少时，种群的增长速率最快？当种群数量达到多少时，增长速率为0？②在不同阶段，为什么种群数量增长速率会呈现这样的变化？试分析原因。
A 点四、“S ”型曲线的应用1、保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，应选择什么时候捕鱼？捕到什么程度？为什么？2、怎样做才是最有效的灭鼠措施？J 型）是有条件的，条件之一是（ ）A ．在该环境中只有一个种群B ．该种群对环境的适应比其他种群优越得多C ．环境资源是无限的D ．环境资源是有限的2、池塘养鱼时，为保护池塘生态系统和长期保持较高的产鱼量，应采取的最佳方案是（ ）A ．大量增加饵料的投入量B ．大量增加鱼苗的投入量C ．及时、适量的捕捞成鱼D ．限制捕鱼3、在一个玻璃容器内，装入一定量的符合小球藻生活的管养液，接种少量的小球藻，每隔一段时间测定小球藻的个体数量，绘制成曲线，如右图所示。
《种群数量的变化》教学设计(四川省县级优课)
4.2《种群数量的变化》教学设计一、教材分析本节课是高中生物必修3的第四章第2节，在第1节课中已经介绍了种群的一些基本特征，而其中最基本的特征是种群密度，与种群密度密不可分的是种群的数量，在第2节中，就对种群的数量变化进行了探讨。
同时种群数量的变化与种群所生存的环境条件，如天敌、食物等有着很大的关系，为第3节群落的引出作了铺垫。
本节，在新课标中具体内容标准是：尝试建立数学模型解释种群的数量变动。
通过实例来说明如何建构种群增长模型，通过建构的数学模型来解释种群数量的增长，这是本节教学的重点，是实现生物学科核心素养—理性思维的重要环节。
并且详细讨论了种群增长的两种方式的产生条件及特点等：在理想环境中，种群增长呈“J”型曲线；在存在环境阻力的情况下，种群增长呈“S”型曲线。
种群数量变化除了增长以外，还存在波动、下降等其他形式。
本节最后分析了影响种群数量变化的各种因素，意在培养学生的环境保护及正确的资源利用意识。
二、学情分析本课的学习主要是以探究建构数学模型为主，因此需要学生有一定的数学功底。
本册为高中必修3第4章的内容，对象是高二学生，具有一定的数学能力，对这样的数学模型构建来说还是较有能力能够把握的，最多需要一些小小的提示。
因此，可以让学生进行小组探讨活动，而不用为他们讲解太多。
对于种群数量变化的几种形势则较易于理解。
同时，也需要学生对上一节课的知识掌握比较充分，才有利于这节课的进行。
三、教学三维目标知识目标：1. 说明建构种群增长模型的方法。
2. 阐述种群数量增长的种类和特点。
能力目标：1、通过讨论细菌种群数量的变化，尝试建构种群增长的数学模型。
2、用数学模型解释种群数量的变化。
情感态度价值观目标：1、意识到人类活动对生物与环境的影响，树立环境保护意识。
四、教学重难点教学重点：尝试建构种群增长的数学模型，并据此解释种群数量的变化。
教学难点：建构种群增长的数学模型（核心概念）。
五、教学方法：讨论法、探究法六、教学思路。
4.2种群数量变化(赛课)
非常感谢您的聆听！
再见！
实例2：美国某岛的环颈雉
环颈雉
：除了在室理想的条件下，自然
界中种群迁入一个新环境后，常常在一 定时期内，也会出现“J”型增长。
生态学家高斯的实验：
高斯（Gause，1934）把5个大草履虫置于0.5mL 的培养液中，每隔24小时统计一次数据，经过 反复实验，结果如下：
观察、统计细菌数量，对 自己建立的模型进行检验 或修正
“J”型增长的数学模型
1.模型假设：
J型
① 理想状态：食物空间充足， 气候适宜，没有敌害等； ② 种群的数量每年以λ倍增长。
2.建构 “J”型增长的数学模型：
t N ＝ N λ 数学方程式 t 0
.
实例1：澳大利亚的“人兔大战”
24只野兔，用1个世纪时间，飙涨到6亿只上。
问：“S”型增长曲线为什么会出现K值？
外因是：自然界的资源和空间是有限的。
针对黑板S型 板书分析
内因是：种群的出生率和死亡率、迁入和迁出率相等
思考与讨论 1.在池塘中养鱼，渔民总是希望自己捕的鱼越多 越好，但是为了考虑池塘的鱼可持续发展，捕鱼 应该选择在种群数量是多少时最好？
超过种群的数量K/2时开始捕鱼。捕到数量 下降到K/2时停止，此时再生速率最大。
2.对濒危动物如大熊猫应采取什么保护措施？
（提升环境容纳量（K值）） 建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境，提高 环境容纳量。
3.对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么措施？
办法”降低环境容纳量（K值） 1）将食物储藏在安全处 2）不乱扔垃圾 ，断绝或减少它们的食物来源 3）硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴的场所； 4）养殖或释放它们的天敌等等。
同学们大多都喝过优酸乳、酸牛奶，请问这 些奶制品是通过什么方式得到的？
种群数量的变化教学设计
4.2 种群数量的变化教学设计授课班级：高二5班授课时间：05.13 授课教师：王永旭【教学目标】一、知识与技能：1.说明建构种群增长模型的方法。
2.用数学模型解释种群数量的变化。
3. 说明种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线。
二、过程与方法：通过探究细菌种群数量的变化，尝试建构种群增长的数学模型。
三、情感态度与价值观：关注人类活动对种群数量变化的影响。
【教学重点】尝试建构种群增长的数学模型，并据此解释种群数量的变化。
【教学难点】建构种群增长的数学模型。
【教学方法】讲述与学生探究、讨论相结合【教学用具】多媒体课件、学案【教学过程】教学内容教师活动学生活动设计意图导入新课提出问题：1.种群有哪些特征？2 .各特征之间有何联系？回答问题，引出课题。
巩固旧知承上启下导入新课建构种群增长模型的方法——数学模型投影展示问题，检查课前布置任务：实例1：在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20分钟就通过分裂繁殖一次。
请同学们观察右图回答以下几个问题:1、填写下表：计算一个细菌在不同时间（单位为min）产生后代的数量。
表略2．n代细菌数量Nn的计算公式是：Nn3．72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？4、以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，画出细菌的数量增长曲线。
教师讲解：学生阅读实例一，观察图片，并完成学案相应内容。
通过学生分析问题探究数学规律解决实际问题建构数学模型的方法，让学生感受到生物现象和规律可用数学语言（公式和曲线图）表达出来。
一、建构种群增长模型的方法——数学模型1．数学模型：是用来描述一个系统或它的的性质形式。
2.数学模型的表现形式:3.建构数学模型的意义:4．研究方法或步骤：提出问题→做出假设→建构数模→检验修正渗透科学方法的教育。
种群增长的“J”型曲线过渡：理想条件下细菌数量增长的推测，自然界中有此类型吗？实例二：1859年，一位英国人来到澳大利亚定居，他带来了24只野兔。
让他没有想到的是，一个世纪之后，这24只野兔的后代竟达到6亿只以上。
种群数量的变化PPT (2)
3．研究种群数量变化的意义
研究种群数量变化的意义主要体现在两方面：一
是野生生物资源的合理开发利用，二是农林害虫
等有害动物的防治，如下表 ( 以灭鼠及捕鱼为例
说明)：
灭鼠
捕鱼
防止灭鼠后，鼠的 使鱼的种群数量维 K/2(有 种群数量在K/2附近， 持在K/2，捕捞后， 最大增 这样鼠的种群数量 鱼的种群数量迅速 长率) 会迅速增加，无法 回升 达到灭鼠效果 K(环境 保护K值，保证鱼生 降低K值，改变环境， 最大容 存的环境条件，尽 使之不适合鼠生存 纳量) 量提升K值
“J”型增长
“S”型增长
Nt＝N0λt
高中不作要求
图像
项目
“J”型增长
“S”型增长
特点
种群数量以 种群数量达到环境容纳 一ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的倍数 量K值后，将在K值上下 连续增长 保持相对稳定
环境容纳 量(K值)
无K值
有K值
2.种群数量两种增长方式的差异
两种增长方式的差异，主要在于环境阻力对种群数
量增长的影响，按照达尔文自然选择学说，它就是
有限的环境下，酵母菌增长呈“S”型。
2．实验步骤
(1)将10 mL无菌马铃薯培养液或肉汤培养液加入
试管中。 (2)将酵母菌接种入试管中的培养液中混合均匀。 (3)将试管在28 °C条件下连续培养。 (4)每天采用抽样检测方法计数酵母菌，计数方法
如下：
计数 计数室内酵母菌(多取几个计数室取平均 值)，设为a
思考感悟 当一个种群迁入一个新的适宜环境时，种群数量 如何变化？ 【提示】 当刚迁入时食物和空间条件充裕，种
群增长速率较快，接近“J”型曲线，当繁殖到一定 程度后，环境中的容纳量接近饱和，种群增长减 缓接近“S”型曲线，最后种群数量趋于稳定。
必修三 4.2种群数量的变化
必修三 4.2种群数量的变化【学习目标】1.概述建构种群增长模型的方法。
2.说出种群数量变化的两种类型。
3.解释种群数量的波动类型及其原因。
4.探究培养液中酵母菌种群数量的变化。
【自主学习讨论】一、建构种群增长模型1．数学模型：用来描述一个系统或它的性质的形式。
2．数学模型的表达形式：⑴数学方程式：⑵：优点是直观。
二、种群数量的增长、波动和下降1．种群增长的“J”型曲线⑴含义：条件下的种群，以为横坐标，为纵坐标画出的曲线图，大致呈“J”型。
⑵数学模型①模型假设a．条件：和条件充裕、气候适宜、没有天敌等。
②建立模型：t年后种群数量表达式为N t＝。
2．种群增长的“S”型曲线⑴含义：在条件下，种群经过一定时间的增长后，数量趋于的增长曲线，呈“S”型。
⑵环境容纳量：在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群数量，又称“K值”。
3．种群数量的波动和下降⑴影响因素：①自然因素：②人为因素⑵研究意义：对有害动物的、野生生物资源的和利用以及濒危动物种群的拯救和。
三、探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”1．原理：⑴酵母菌可以用来培养。
⑵理想环境中，酵母菌种群的增长呈型曲线；有限环境下，其增长呈型曲线。
2．目的：初步学会酵母菌等微生物的计数及种群数量变化曲线的绘制。
3．注意事项⑴酵母菌计数采用方法显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应只计数的酵母菌。
⑵从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻轻振荡几次，目的是【巩固检测】1．数学模型是描述一个系统或它的性质的数学形式。
建立数学模型一般包括以下步骤：①根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达②观察研究对象，提出问题③通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正④提出合理的假设下列排列顺序正确的是( )A.①②③④B.②④①③C.④①②③D.③①②④2、一个新的物种进入某地后，其种群数量变化，哪一项是不正确的A．先呈“S”形增长，后呈“J”形增长 B．先呈“J”形增长，后呈“S”形增长C．种群数量达到K值后会保持稳定 D．K值是环境条件允许的种群增长的最大值3．自然界中生物种群增长常表现为“S”型增长曲线。
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第4章第2节种群数量的变化
【学习目标】1. 构建种群增长的数学模型。
2. 用数学模型解释种群数量的变化。
【基础知识】
一、种群增长的“J”型曲线
时间
1．含义：在理想条件下，以为横坐标，以为纵坐标画出曲线，该曲线大致呈“J”型。
2．前提条件：条件充裕、气候适宜、没有敌害等；
3．数量变化：种群的数量每年以增长，第二年的数量是第一年的倍。
二、种群增长的“S”型曲线
时间
1．含义：种群经过一定时间的增长后，数量趋于的增长曲线，称为“S”型曲线。
2．产生原因：
自然界的资源和空间总是的，当种群密度增大时，种内竞争就会，以该种群为食的动物数量也会，这就会使种群的出生率，死亡率。
当死亡率增加到与出生率相等时，种群就稳定在一定的水平。
3．环境容纳量：在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群，又称值。
三、种群数量的波动和下降
在自然界，影响种群数量的因素很多，因此，大多数种群的数量总是在中，在不利条件下，种群的数量还会急剧甚至。
【巩固练习】
1．在酵母菌的培养中，如果不更换培养液，其种群数量的增长模式为
A．直线B．“S”型曲线C．“J”型曲线D．不规则曲线
2．右图是某生物种群的增长曲线图。
据图判断，
下列叙述正确的是
A．该生物种群的K值（环境容纳量）是2000个
B．在0～5天内该生物种群呈直线增长
C．在0～5天内该生物种群密度越来越大
D．6天后该生物种群的出生率大于死亡率
3.某种群进入一个适合其生长和繁殖的环境中，在环境条件不受破坏的情况下，一定空间内该种群的增长曲线可能为
4．外来物种是人类偶然或有意识引入到非原生地区的物种。
以下说法不正确
．．．的是
A．外来物种如果数量过多，可能造成本地物种的衰亡
B．外来物种可能会改变土壤等条件而影响本地物种的生长
C．只要引入经济价值高的物种，就可忽略其对当地环境的影响
D．只要谨慎管理，引入外来物种尤其是经济物种可能带来好处
5．东方田鼠种群迁入新环境后的数量变化见
图9，最接近K值的点为
A．① B．②
C．③D．④
6.太平洋某小岛上野兔种群数量的变化如
图5所示，据图分析野兔种群数量增长速
率最快的时期是
A.1920年～1925年
B.1925年～1930年
C.1930年～1935年
D.1935年～1940年
7. （多选）澳大利亚原来并没有仙人掌类植物，当地人从美洲引种一种仙人掌作为篱笆，结果仙人掌过度繁殖，侵占大量的农田和耕地，给当地生态造成危害。
此事例说明
A.不适当地引进外来物种有可能造成生态危害
B.外来物种都不能在当地生长和繁殖
C.外来物种都能改良当地的生态环境
D.一些外来物种能适应并影响当地的环境。