第1、2节-种群的特征-种群数量的变化-(48张PPT).ppt

第,1,、,2,节种群的特征种群数量的变化,一、种群的数量特征,1.种群密度,(1)概念:种群最基本的,数量,特征,指在,单位面积或单位体积,中的个体,数。,(2)调查方法:样方法和,标志重捕,法。,2.出生率和死亡率:,单位时间,内新产生(死亡)的个体数占该种群个体,总数的比率。,3.迁入率和迁出率:,单位时间,内迁入或迁出的个体数占该种群个体总,数的比率。,4.年龄组成,(1)概念:一个种群中各年龄期的个体数目所占的比例。,(2)类型:增长型、,稳定型,、衰退型。,5.性别比例:种群中,雌雄个体,数目的比例。,性别比例是如何影响种群密度的?,思考感悟,提示:性别比例通过影响种群的出生率,进而影响种群密度。,二、种群数量的变化,1.种群增长的“J”型曲线,(1)模型假设:在,食物和空间,条件充裕、气候适宜、没有,敌害,等条件,下,种群的数量每年以,一定的倍数,增长、第二年的数量是第一年的,倍。,(2)建立模型:t年后种群数量为N,t,=,N,0,t,。,(3)曲线:呈,“J”,型。,(4)增长率:,保持不变,。,2.种群增长的“S”型曲线,(1)成因:自然界的资源和空间总是,有限的,当种群密度增大时,种内斗,争,加剧,以该种群为食的动物数量也会,增加,使该种群的出生率,降低,死亡率,增高,。当死亡率增加到与出生率,相等,时,种群的增长就会停止,。,(2)含义:种群经过一定时间的增长后,数量趋于,稳定,的增长曲线。,(3),K,值:又称,环境容纳量,在环境条件不被破坏的情况下,一定空间中,所能维持的,种群最大数量,。,(4)增长速率:先增大后减小,在,K,/2,时达到最大。,3.种群数量的波动和下降,由于气候、食物、天敌、传染病及人类活动等因素的影响,大多数种,群的数量总是在,波动,中,在不利的条件下,种群数量还会急剧下降甚,至,消亡,。,1.利用人工合成的性引诱剂干扰雌雄性个体的信息传递,可以用来防,治有害昆虫。这种方法直接通过下列哪项来达到治虫目的,(),解析,解析,A.aB.b,C.cD.d,答案:C,解析,4.自然界中的种群增长一般呈现出“S”型曲线的走势,在此增长趋,势中,(),A.种群的增长与自身密度无关,B.达到,K,值时种群数量不再变化,C.种群的增长受到环境因素制约,D.同一种群的,K,值始终保持固定,答案:C,解析,(1)三个种群密度变化趋势由大到小依次是,。,(2)据统计,70年代初,我国人口年龄组成与图A相似,所以在这以后一,段时间内的发展趋势是,。因此我们要认真执行人,口的,政策。,5.如图为三个种群的年龄组成曲线图,请据图回答:,(3)利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体,最终使害虫种群,年龄组成变为三图中,类型。,(4)东海渔场因捕捞过度造成产量下降,现在当地政府采取控制网眼,大小来“抓大放小”,一段时间后,年龄组成会变成所示。,答案:(1)A、B、C(2)人口密度越来越大计划生育(3)C(4)A,解析,要点一,种群数量特征之间的关系,(1)种群密度是种群最基本的数量特征。,(2)出生率和死亡率以及迁入率和迁出率是决定种群大小和种群密度,的直接因素。,(3)年龄组成和性别比例不直接决定种群密度,但是能够用来预测种,群密度的变化趋势。,可以从以下两个方面分析种群密度的变化:(1)内因:种群本身的一些,特征,如出生率和死亡率、迁入率和迁出率是直接影响种群密度的因,素,年龄组成与性别比例是通过影响出生率和死亡率间接影响种群密,度的。(2)外因:食物和空间、天敌、气候、疾病等,这些外部因素通,过影响出生率和死亡率间接影响种群密度。,【对点训练】下列结合种群特征的概念图所作的分析,错误的是,(),A.利用性引诱剂诱杀害虫会影响,B.种群密度是种群最基本的数量特征,C.预测种群数量变化的主要依据是,D.春运期间,广州人口数量变化主要取决于图中的,解析:出生率与年龄组成和性别比例有关,死亡率只与年龄组成有关,据此判定是死亡率、是出生率、是性别比例、是年龄组成,。春运期间,广州人口数量变化主要取决于迁入率和迁出率。,答案:D,解析,两种种群数量增长曲线的比较,要点二,曲线,比较,“J”型曲线,“S”型曲线,适用,条件,食物和空间条件充裕,气候适宜,没有敌害的“理想环境”,自然条件,资源和空间,有限的环境,曲线,模型,综合,分析,两种增长曲线在数量上的差值是因生存斗争,加剧而被淘汰的个体,也就是如图所示的因,“环境阻力”而减少的个体,不同曲线中,K,、,K,/2的表示方法,图中,A,、,B,、,C,、,D,对应的种群数量为,K,值,A,、,C,、,D,对应的种群数量,为,K,/2值。,【典题例析】假定当年种群数量是一年前种群数量的倍,如图表示,值随时间的变化曲线。下列相关叙述错误的是,(),A.0a年,种群数量不变,其年龄组成是稳定型,B.ab年,种群数量下降,其年龄组成是衰退型,C.bc年,种群数量增加,种群呈“S”型增长,D.cd年,种群数量增加,种群呈“J”型增长,答案试解:,C,解析:0a年,值等于1,种群数量不变,其年龄组成是稳定型。ab年,值小于1,种群数量减少,其年龄组成是衰退型。bc年,值小于1时,种,群数量减少,值大于1时,种群数量增加,种群不呈“S”型增长。cd,年,值等于2,种群数量增加,呈“J”型增长。,解析,纵坐标表示的意义。纵坐标表示的是,若将纵坐标当做种群数量,则,可能会将0a、cd当做稳定型,bc当做“S”型曲线。,误区警示:本题的关键是不但要分析曲线的变化趋势,还要看清横、,探究培养液中酵母菌种群数量的变化,1.实验原理,(1)酵母菌可以用液体培养基来培养,在含糖的液体培养基(培养液)中,酵母菌繁殖很快,迅速形成一个封闭容器内的酵母菌种群。我们可以,以培养液中的酵母菌数量和时间为坐标轴绘制曲线,从而掌握酵母菌,种群数量的变化情况。,(2)培养液中的酵母菌种群的增长情况与培养液中的成分、空间、,pH、温度等因素有关。,(3)利用血细胞计数板在显微镜下直接计数是一种常见的细胞计数,法,这种方法可以直接测定样品中全部的细胞数目,所以一般用于单,细胞微生物数量的测定,由于血细胞计数板上的计数室盖上盖玻片后,的容积是一定的,所以可根据在显微镜下观察到的细胞数目来计算单,位体积的细胞的总数目。,2.实验流程,问题与假设(提出酵母菌种群增长的问题,作出假设)设计与实验(制,定实验方法,实施实验)交流与合作结论与反思(反思实验结论,重,复实验,尝试建立酵母菌种群动态变化的数学模型),3.具体操作过程,分装:分别将10 mL无菌马铃薯培养液或肉汤培养液加入1、2、3号,试管中。,接种:分别将等量酵母菌接种到3支试管中的培养液中混合均匀。,培养与取样计数:将试管在28 条件下连续培养7 d。每天取样计数,酵母菌数量,采用抽样检测方法:将盖玻片放在计数板上,用吸管吸取,培养液,滴于盖玻片边缘,让培养液自行渗入到计数板小方格内,显微,观察计数一个小方格内的菌种数,已知小方格的培养液厚度为0.1,mm,计算出培养液体积,换算出10 mL培养液中酵母菌总数。,分析结果得出结论:将所得数值用曲线图表示出来,分析实验结果,得,出酵母菌种群数量变化规律。,4.注意事项1)显微镜计数时,对于压在小方格界线上的酵母菌,应遵循“数上线,不数下线,数左线不数右线”的原则计数。,(2)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,使培养液中的酵母菌均匀分布,减小误差。,【对点训练】某研究性学习小组据此探究酵母菌种群在不同的培养,液浓度和温度条件下种群密度的动态变化,进行了如下实验,实验操,作步骤如下:,第一步:配制无菌马铃薯葡萄糖培养液和活化酵母菌液。,第二步:利用相同多套装置,按下表步骤操作。,装置编号,A,B,C,D,装置容器,内的溶液,无菌马铃薯葡萄糖培养液/mL,10,10,5,5,无菌水/,mL,-,-,5,5,活化酵母,菌液/mL,0.1,0.1,0.1,0.1,温度(),5,25,5,25,第三步:用血细胞计数板计数装置中起始酵母菌数目,做好记录,。,第四步:将各装置放在其他条件相同且适宜的条件下培养。,第五步:连续7天,每天随机抽时间取样计数,做好记录。,回答下列问题:,(1)改正实验操作步骤中的一处错误:,。,(2)某同学第5天在使用血细胞计数板计数时做法如下:,振荡摇匀试管,取1 mL培养液并适当稀释(稀释样液的无菌水中加,入了几滴台盼蓝染液)。,先将,放在计数室上,用吸管吸取稀释后的培养液滴于,其边缘,让培养液自行渗入,多余培养液,制作好临时装片。,显微镜下观察计数:在观察计数时只记,(填“被”或“不被,”)染成蓝色的酵母菌。,(3)如所使用的血细胞计数板有16个中方格,每1个中方格中有25个小,方格,每1个小方格容积为0.1 mm,3,(1 mL=1 000 mm,3,)。请推导出1毫升,培养液中酵母菌细胞的计算公式:酵母细胞个数/mL=,。,解析:(1)实验中要注意遵循单一变量和对照原则,该实验中要注意在,每天同一时间取样,否则由于时间不同而影响结果的准确性。,解析,(2)计数室的刻度一般有两种规格,一种是一个大方格分成16个中方,格,而每个中方格又分成25个小方格;另一种是一个大方格分成25个,中方格,而每个中方格又分成16个小方格。但无论是哪种规格的计数,板,每一个小方格中的小方格数都是相同的,即16,25=400个小方格。,每一个小方格边长为1 mm,则每一小方格的面积为1 mm,2,盖上盖玻,片后,载玻片与盖玻片之间的高度为0.1 mm,所以计数室的容积为0.1,mm,3,。在计数时,通常数五个中方格的总菌数,然后求得每个中方格,的平均值,再乘上16或25,就得出一个大方格中的总菌数,然后再换算,成1 mL菌液中的总菌数。,(3)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。对每个样品计数三次取其平均,值,按下列公式计算每1毫升菌液中所含的酵母菌个数。16倍,25,倍的血细胞计数板计算公式:酵母细胞数/mL=(100个小格内酵母细,胞个数/100),400,10,4,稀释倍数。25倍,16倍的血细胞计数板计算,公式:酵母细胞数/mL=(80小格内酵母细胞个数/80),400,10,4,稀释倍,数。,答案:(1)第五步中应每天同一时间(定时)取样,(2)盖玻片用滤纸(吸水纸)吸去不被,(3)平均每个小方格的酵母菌数,400,10,4,稀释倍数,【变式演练】在一定量的酵母菌培养液中放入活酵母菌若干,抽样,镜检,视野下如图甲所示(图中小点代表酵母菌)。将容器放在适宜温,度下恒温培养5小时后,稀释100倍,再抽样镜检,视野下如乙图所示。,根据实验结果判断,以下叙述正确的是,(),A.培养5小时后,酵母菌种群密度增加200倍左右,B.探究酵母菌的种群数量变化可以用标志重捕法,C.用血细胞计数板计数酵母菌数量时只统计方格内菌体,D.培养5小时后,酵母菌种群数量已经达到,K,值,解析:比较甲、乙两图中央两格酵母菌数,乙是甲的两倍,乙是稀释100,倍后的镜检结果,故培养5小时后,酵母菌种群密度增加200倍左右。,标志重捕法适用于活动能力强、体型较大的动物,酵母菌的种群数量,计数不能用标志重捕法。用血细胞计数板计数酵母菌数量时应统计,方格内和压在相邻两边上的菌体。培养5小时后,酵母菌种群数量并,不能确定是否已经达到,K,值。,答案:A,解析,A.该地的人口增长率保持不变,B.该地的人口增长较快,C.该地年龄结构为衰退型,D.该地的老年人口比重较高,解析:决定种群数量大小的因素主要为出生率和死亡率,该图中出生,率和死亡率的差值越来越大,且出生率大于死亡率,因此可以判断该,地的人口数量增长较快。,答案:B,解析,3.(密码改编)如果种群的增长率为0,可能会出现以下哪种情况,(,),A.种群数量不断增加,并出现激烈的食物和栖息地的竞争,B.种群数量不断增加,寄生和被捕食的情况增加,C.种群数量会因有毒废物的积累而逐渐减少,D.出生率=死亡率,种群数量接近,K,值,解析:增长率为0表明出生率=死亡率,种群数量达到最大,即,K,值。,答案:D,解析,4.(密码原创)实验室在密封培养皿里培养大肠杆菌,如图是实验过程,中根据监测数据绘制的曲线,关于大肠杆菌种群的描述中正确的是,(,),A.该种群数量在C点达到了,K,值,B.该种群数量的增长曲线为“J”型曲线,C.在F点由于资源等因素导致种群数量开始减少,D.在曲线CD段,出生率小于死亡率,解析:在种群增长速率的曲线图中,最大值C点对应的种群数量应该是,K,/2值,而E点对应的才是,K,值;由于没有环境阻力,“J”型曲线的种群,增长速率将一直增长;由于在密封的环境中资源不断减少,当大肠杆,菌达到,K,值后(EF段),数量必然下降;CD段的种群数量仍然处于增长,阶段,出生率大于死亡率。,答案:C,解析,5.下列有关种群和群落的研究和分析中,正确的是,(),A.田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉,统计得到的种群密度比实际数值,要低,B.对培养液中酵母菌进行计数采用的是抽样检测法,C.对小动物的种群密度进行调查时,不能采用标志重捕法,一定要采,用样方法,D.某同学决定以校园内的池塘为对象进行生物种类调查,应在同一水,层取样,解析:田鼠在第一次被捕后很难再次被捕,即重捕标志数(m)变小,根据,公式:种群数量(N)重捕总数(n)=标志总数(M)重捕标志数(m),因,此种群数量(N)比实际值偏高;是否采用标志重捕法主要取决于动物,的活动能力或活动范围,而与动物本身的大小无关;对生物种类的调,查,应该随机取样,尽可能覆盖所研究区域的各个地方,以保证数据的,客观准确。,答案:B,6.(密码改编)为研究酵母菌种群密度的动态变化,某同学用1 000 mL,的锥形瓶作为培养容器,棉塞封口,装入200 mL培养液,接种酵母菌后,在适宜条件下培养,培养过程中下列描述正确的是,(),A.用血细胞计数板计数,不同时间取样后显微镜视野中酵母菌细胞数,量不断增加,B.一段时间后酵母菌可以达到,K,值,C.氧气的消耗量等于二氧化碳的产生量,D.可直接从静置的培养瓶中取出培养原液稀释后进行计数,解析:酵母菌是兼性厌氧型微生物,因此在培养过程中,既能进行有氧,呼吸又能进行无氧呼吸,因此O,2,的消耗量小于CO,2,的产生量。一段时,间内酵母菌以“J”型方式增长。用血细胞计数板计数,相同时间取,样才能说明问题。应该振荡混合均匀后取出培养原液稀释后进行计,数而不是从静置的培养瓶中取样。,答案:B,7.某科研人员在资源和空间充足的适宜场所通过对100个大草履虫的,培养和研究发现,平均一个草履虫每24 h能增殖2 309个新个体。为了,研究大草履虫的种群数量的变化情况,设计了如下数学模型。请对该,模型进行补充:,大草履虫情况,研究方法,平均一个大草履虫每24 h能增殖2309个新个体,观察研究对象,(1),在资源和空间无限的环境中,大草履虫种群的增长不会受种群密度增加的影响,(2),(3),(写出t天后种群的个体数量的数学模型,注明数学式中各字母所表达的含义),根据实验数据,用适当的数学形式,对事物的性质进行表达,观察、统计大草履虫的数量,对自,己所建立的模型进行检验或修正,通过进一步实验或观察,对模型进,行检验或修正,(1),。,(2),。,(3),。,解析:根据题意可知,题表是调查种群密度的增长曲线的过程:观察,研究对象,提出问题;根据问题作出合理假设;据实验数据,用适当,的数学形式对事物的性质进行表达,由题意可列出数学公式:N,t,=N,0,t,解析,答案:(1)提出问题(2)提出合理的假设(3)N,t,=N,0,t,(其中N,t,:t天后种,表达式中N,t,、N,0,、t分别表示t天后种群的数量、该种群起始数量,、该种群数量是前一年种群数量的倍数、时间;对模型进行检验和,修正。,群的数量;N,0,:种群起始数量;:种群数量是前一年种群数量的倍数;t:,时间),