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12问题探讨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。时间（min）细胞数0204060801001分裂3224816时间（min)20406080100120140160180分裂次数数量（个）数量（个）2481632641282565121234567891、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。2．n代细菌数量Nn的计算公式是：3．72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？Nn＝２nn＝６０minx７２h／２０min＝２１６Nn＝２n＝２２１６22212324252627282920406080100120140160180分钟细菌种群增长曲线细菌数量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。0100200300400500600020406080100120140160180200分钟细菌种群增长曲线细菌个数曲线大致呈什么型曲线呈“J”型7细菌数量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。Nn＝２n8描述、解释和预测种群数量的变化，常常需要建立数学模型。1.概念：是用来描述一个系统或它的性质的数学形式2.数学模型4.数学模型建构的步骤一、建构种群增长模型的方法曲线图数学方程式1、观察研究对象，提出问题细菌每20分钟分裂一次，问题：细菌数量怎样变化的？2、提出合理的假设在资源和空间无限多的环境中，细菌种群的增长不受种群密度增加的影响3、根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达列出表格，根据表格画曲线，推导公式4、通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正观察、统计细菌的数量，对自己所建立的模型进行检验或修正建立数学模型一般包括以下步骤：Nn＝２n一、建构种群增长模型的方法细菌的数量／个理想条件下细菌数量增长的推测在自然界中，种群数量的变化是这样的吗实例一：1859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。漫山遍野的野兔与牛羊争食牧草，啃啮树皮，造成植被破坏，导致水土流失。后来，人们引入了黏液瘤病毒才使野兔的数量得到控制。实例二：在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，这个种群数量的增长如下图所示。曲线大致呈什么型曲线呈“J”型13在理想环境下种群数量增长的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线大致呈“J”型．二、种群增长的“J”型曲线14★模型假设：在食物和空间条件充裕、气候适宜、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λ倍。二“J”型增长的数学模型★建立模型：t年后种群数量为：理想条件Nt=N0λt种群起始数量t年后种群数量种群数量是前1年的倍数时间(年）15种群的增长率随时间如何变化①实验室条件下②迁移入新环境例子：二“J”型增长的数学模型Nt=N0λt时间数量增长率指新增加的个体数占原来个体数的比例。（是一个百分比，无单位)增长速率指新增加的个体数与时间的比值。(即dN／dt，有单位）（如个/年等）＝增长速率＝末数－初数单位时间Nt－Nt-1(个)t(年)＝×100％增长率＝末数－初数Nt－Nt-1Nt-1Nt-1例如，某一种群的数量在某一单位时间t（如一年）内，由初数量Nt-1（个）增长到末数量Nt（个），则这一单位时间内种群的增长率和增长速率的计算分别为：O时间种群增长率“J”型曲线时间数量Nt=N0λt增长速率越来越大＝×100％增长率＝末数－初数Nt－Nt-1Nt-1Nt-1环境阻力种群密度越大，环境阻力越大；在大自然中①食物有限②空间有限③种内斗争④种间竞争⑤天敌捕食出生率降低，死亡率升高时间数量大草履虫数量增长过程如何？高斯把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：高斯对大草履虫种群研究的实验22在资源有限条件下的情况下，种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线，称为“S”型曲线K值K值：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最大数量称为环境容纳量。三种群增长的“S”型曲线23①产生条件：自然条件(现实状态)下——食物等资源和空间总是有限的，当种群密度增大时，种内斗争不断加剧，天敌数量不断增加，导致该种群的出生率降低，死亡率增高。②增长特点：种群数量达到环境所允许的最大值（K值），将停止增长并在K值左右保持相对稳定。存在环境阻力种群密度越大环境阻力越大三种群增长的“S”型曲线种群数量达到K值时，种群—增长停止种群数量小于K/2值时种群—增长逐渐加快种群数量大于K/2值时种群—增长逐渐减慢t0t1t2时间种群数量Kt0t1t2时间增长速率③种群数量变化曲线与种群增长速率曲线的关系种群数量在K/2值时，种群—增长最快,即增长速率最大增长率越来越大④用曲线图表示K值的方法图中A、B、C、D时间所对应的种群数量为K值，A′、C′、D′时间所对应的种群数量为K/2值。26①适时捕捞：种群数量达环境容纳量的一半时种群增长速率最大，再生能力最强K/2的应用鱼群数量超过K／2后才能捕捞，但要保证被捕后数量保持在K／2左右，因为在这个水平上种群增长速率最大。K/227右图为鱼塘中鱼的数量增长曲线，为了使鱼塘的总产量达到最大值，应该做到适时捕捞。下列做法中正确的是（）A．超过T4时捕捞，使剩余量保持在KB．超过T3时捕捞，使剩余量保持在3K/4C．超过T2时捕捞，使剩余量保持在K/2D．超过T4时捕捞，使剩余量保持在K/4答案：C②有害生物防治：务必及时控制种群数量，严防达K/2值处(若达K/2值处，可导致该有害生物成灾，如蝗虫的防控)K/2提示：从环境容纳量的角度思考，可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量，如将食物储藏在安全处，断绝或减少它们的食物来源；室内采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴的场所；养殖或释放它们的天敌等同一种群的K值不是固定不变的，会受到环境的影响怎样做才是最有效的灭鼠措施？K值的应用30思考怎样做才是保护大熊猫的根本措施？建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境，提高环境容纳量。种群增长的“Ｓ”型曲线在生产中的应用K/2种群增长曲线的生产生活中的应用：①有害动物的防治，应通过降低其环境容纳量②受保护动物的拯救和恢复，应通过改善其栖息环境，提高K值。③生产上的捕获期应确定在种群数量略比K/2多时最好；而杀虫效果最好的时期在潜伏期（K/2以下）。32时间种群数量J型曲线S型曲线K值1、“J”型曲线用达尔文的观点分析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指：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。“J”型曲线表明生物具有什么特性？图中阴影部分表示什么？用达尔文的观点分析“J”“S”曲线比较种群增长两种曲线的联系与区别J型曲线S型曲线条件种群增长（速）率有无K值曲线环境资源无限环境资源有限保持稳定先升后降无，持续保持增长有K值环境阻力K值：环境容纳量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34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35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36大多数种群的数量总是在波动之中的，在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡。东亚飞蝗种群数量的波动探究：种群数量的波动和下降的原因是什么呢？四、种群数量的波动和下降37（1）影响种群数量变化的因素：A.内部/直接因素：出生（死亡）率、迁入（出）率、年龄组成、性别比例。B.外因/间接因素：空间、气候、食物、天敌、传染病、自然灾害等。C.人为/重要因素：对野生生物的乱捕滥猎、对种群数量的人工控制等。（2）种群数量变化的类型：增长，稳定，波动、下降等。(3）影响结果：大多数种群的数量总是在波动之中，在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡。影响种群数量变化的因素在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡40培养液中酵母菌种群数量的变化探究实验41酵母菌生长周期短，增殖速度快，在实验室条件下，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。种群的数量变化有一定的规律。在理想条件下，种群呈“J”型增长，在有限的环境下，种群呈“S”型增长。知识回顾：42方法名称：问题一：怎样进行酵母菌的计数？抽样检测血细胞计数板(血球计数板)43血球计数板是一种专门用于计算微生物数量的仪器，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。44方格网上刻有9个大方格，其中只有中间的一个大方格为计数室，供微生物计数用。大方格的长和宽各为1mm，深度为0.1mm，即1mm×1mm×0.1mm，其容积为0.1mm3；45大方格中方格400小方格46以计数室1mm×1mm×0.1mm型为例=酵母菌细胞个数/mL每个小方格酵母菌细胞数×400×10447例1通常用血球计数板对培养液中酵母菌进行计数，若计数室为1mm×1mm×0.1mm方格，由400个小方格组成。若多次重复计数后，算得每个小方格中平均有5个酵母菌，则10mL该培养液中酵母菌总数有个。2×108481、从试管中吸取培养液进行计数之前，要先将试管轻轻振荡几次，是什么原因？让培养液中的酵母菌均匀分布，保证估算的准确性，减少实验误差2、本探究需要设置空白对照组吗？如果需要，怎样设计和操作，不需要请说明理由。不需要，因为探究的是培养液中酵母菌种群数量随时间的变化情况493、需要做重复实验吗？不需要，但是在每次测量酵母菌数量时，要多次取样然后求平均值4、如果一个小方格内酵母菌过多，不能数清，采取什么措施？可以用稀释的方法，将培养液稀释n倍，再用血球计数板计数注意：实际值=结果值×稀释倍数50——对于压在方格界线上的酵母菌应当计数同侧相邻两边上的菌体数，一般可采取“数上线不数下线，数左线不数右线”的原则处理，另两边不计数。5、对于压在小方格界限上的酵母菌，应当怎样计数？51影响酵母菌种群数量增长的因数可能是什么？思考培养液成分、空间、PH、温度、细胞代谢物等因素的影响