生物必修Ⅲ人教新课标4.2种群数量的变化上海市系列课件(共63张)

(1)数学方程式模型:Nn=2n。 (2)曲线(如右图所示)。
二、种群增长曲线
1.种群增长的“J”型曲线 (1)条件:理想条件,包括食物和空间充裕,气候适宜,没有敌害等。 (2)数学模型:Nt=N0λt。 N0 为该种群的起始数量,t 为时间,Nt 表示 t 年后该种群的数量,λ 表示该 种群数量是一年前种群数量的倍数,即种群数量每年以一定倍数增长。 2.种群增长的“S”型曲线 (1)条件:有限条件,包括资源和空间有限,各种生态因素综合作用。 (2)“S”型曲线: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: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,又称 K 值。
高中生物必修三 4.2《种群数量的变化》精品教学课件
第2节 种群数量的变化
情境导入
在不少国家,不允许随意放生,放生不当者会被 罚款。被放生的生物一旦进入野生环境数量会 发生怎样的变化?如何预测这些变化?
课程目标
1.说明构建种群增长模 型的方法。 2.用数学模型解释种群数量 的变化。 3.列表比较种群的“J”型增长 和“S”型增长。 4.通过探究培养液中酵母菌 种群数量的变化,尝试建构种 群增长的模型。 5.关注人类活动对种群数量 变化的影响。
“J”型曲线
特别提醒①λ 表示种群数量是一年前种群数量的倍数。增
长率是增加的个体数与原来个体数的比值,即增长率=λ-1。②若 λ>1,种群密 度增大,为增长型种群;λ<1,种群密度减小,为衰退型种群;λ=1,数量不变,为 稳定型种群。
【例题 1】环保工作者对某地区最主要的草食动物——野兔种群数量 进行连年监测,以此作为对该地区环境稳定与否的评价指标之一。在某时间 段内,得到如图所示的增长变化(A)曲线[λ=t 月种群数量/(t-1)月种群数量]。 下列据图分析正确的是( )

1
2
3
4
5
6
7
时间／d
建构种群增长模型： 用数学方法解释生
命现象，揭示生命活动规律
基于刚开始的数据， 我们做一个假设
观察对象 提出问题
做出假设
基于数据 建立模型
得出结论
检验修正
相关数据
假定：起始量：N0， t天后数量：Nt 酵母菌的数量每天都比前一天增长 倍。 第一步：现在请你根据以上假设，先完 成表格中的内容；
应当采取什么措施？ 建构种群增长模型： 用数学方法解释生
命现象，揭示生命活动规律
从环境容纳量的角度思考，可以采取措施降低环境容纳量， 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，等等。
建构种群增长模型： 用数学方法解释生
得出结论
检验修正
动动手
起始量 （万个 /ml）
1天后 2天后 3天后
4天后
5天后
6天后
7天后
50
200 400 700 2000 6000 11100 11150
根据以上数据，完成课堂学习案中第1题， 在坐标图上描点，然后连线，画出酵母菌种 群数量变化的曲线图。
酵母菌种群个体数量变化
酵母菌数量／万个·mL-1
波动和下降 看完题，你们有权利选择任何一个小组来回答或是自己直接回答。
（1）对濒危动物如大熊猫应采取什么保护措施？ D．超过T4时捕捞，使剩余量保持在K/4
“S”型曲线
模型
生物精彩
时间
思考：自然界中，种群的数量能持续型增长么？ 不能，原因：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
自然界中大多 K 数的种群增长符 合：“S”型曲线

在霸王岭有十几只黑冠长臂猿 。
种群数量的变化：
①增长
“J”型曲线 “S”型曲线
类 型
②稳定
③波动
④下降
原因： 环境因素 如：气候、食物、天敌、传染病等
种群的出生率、死亡率、迁出和迁入率
种群数量的变化
研究种群数量变化的意义：
1、有利于野生生物资源的合理利用及保护； 2、为人工养殖及种植业合理控制种群数量、 适时捕捞和采伐等提供理论指导； 3、通过研究种群数量变动规律，为有害动 物的预测及防治提供科学依据；
“S”型曲线：增长速率先增大，后减小； 在K/2时达到最大，数量达到K值时，增 长速率为0
K/2
K
种群数量
K值与K/2值在实践中的应用：
注意事项 K/2（最大增 长速率） 灭鼠 灭鼠后，应使鼠 的剩余量 <K/2 改变环境条件， 使之不适合鼠的 生存，降低K值
捕鱼
捕捞后，使鱼的数量维 持在 K/2 ，这样鱼的 种群数量会迅速回升 保护和改善鱼的生 存环境，尽量提升 K值
种 群 数 K 量
K/2
“J” “s”
时间
Q3:阴影部分代表的是什么？
从达尔文的自然选择学说理解：阴 影部分代表的是生存斗争中被淘汰 的个体。 Q4:两条曲线的增长速率如何变化？ “J”型曲线：增长速率逐渐增大，后一 代数量是前一代的数量的λ 倍
种 群 数 K 量
K/2
“J”
环境阻力 “s”
时间
种 群 的 增 长 速 率
4、有利于对濒危动物种群的拯救和恢复。
保护这些濒危动物，保护生物的 多样性，其实也是在保护我们自 己的家园，让我们人类与自然和 谐共处，共创我们美好的家园！
细菌繁殖产生的后代数量

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附近，这时鼠的种群数量会 捕捞后，鱼的种群数量会迅速
迅速增加，无法达到灭鼠效 回升（最大持续产量和最大产
果
量）
改变环境，降低K值，使之 保证鱼生存的环境条件，尽量
K值
不适合鼠生存
提升K值
4. K值变动的示意图
(1) 同一种生物的K值不是固定不变的， 会受到环境的影响。在环境不遭受破 坏的情况下，种群数量会在平均值附 近上下波动；当种群偏离平均值的时 候，会通过负反馈调节机制使种群密 度回到一定范围内。
4
5
6
7
时间／d
培养液酵母菌种群数量随时间呈____S______型增长变化。
3．设计实验：
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；
是否设置对照组和多组重复实验？
③将试管在28℃条件下连续培养5d；
为什么要连续培养？
④每天取样计数酵母菌数量；
如何取样计数？记录表怎样设计？计数时有哪些注意事项？
⑤分析结果，得出结论。
4．进行实验： 5．分析结果和表达交流： 6．得出结论：
N0为该种群的起始数量，
t为时间 λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。
λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。 若λ>1，种群密度增大，为增长型种群；
λ<1，种群密度减小，为衰退型种群； λ＝1，种群数量不变，为稳定型种群)。
前提条件(判断依据) 若出现以下五种情况即可判断为“J”型曲线 ①理想条件下； ②实验室条件下； ③食物和空间条件充裕、气候适宜和没有敌害 等几个条件同时满足； ④外来物种入侵早期阶段； ⑤无环境阻力状况。
连续培养5天，每天用显微镜和血球计数板计数出酵母菌种群密度

1859年，24只野兔 近100年后 6亿只以上的野兔
人教版生物必修三4.2《种群的数量变 化》配 套实用 课件( 共39张P PT)
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实例2：环颈雉
在20世纪30年代时，人们将环颈雉引入到美国的一 个岛屿，在1937～1942年期间，这个环颈雉种群的
生物---必修三
第4章 种群和群落
第2节 种群数量的变化
• 1：建构种群增长模型的方法 • 2：利用数学模型解释种群数量的变化 • 3：J型和S型两种增长曲线各自产生的
条件和特点
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 分裂增殖一次。
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分裂繁殖一代。 1.72h后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是 72_*6_0_/_2_0_=_2_1_6__2_2_1_6。
⑴数据分析表格式
⑵数学方程式 Nn=2n
⑶坐标式（曲线图、柱状图）
方程式——精确 曲线图——直观
人教版生物必修三4.2《种群的数量变 化》配 套实用 课件( 共39张P PT)
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问题2：
细菌的数量／个
这是理想条件下 细菌数量增长的推测， 自然界中有此类型吗？
2.n代细菌数量的计算公式是__N_=_2_n_____。
3.在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这 个公式增长吗？
问题1：
为了直观、简便地研究种群的数量变动的规 律，数学模型建构是常用的方法之一。 那么，如何建构种群增长模型呢？

理想条件下的种群增长模型
实例四
课题研究

探究酵母菌种群大小的动态变化
研究目的：
说明种群个体数量的增长规律以及种群外 部环境因素和种群内部因素对种群个体数量 的制约。
条件：0.1酵母/500ml， （ 5% 的葡萄糖培养液） 适宜条件培养 一段时间后 染色计数
酵母菌
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理想条件下的种群增长模型 实例二
种群迁入一个新环境后， 常常在一定时期内出现 “J”型增长。例如，在 20世纪30年代时，人们 将环颈雉引入到美国的一 个岛屿，在1937～1942年 期间，这个环颈雉种群的 增长大致符合“J”型曲 线（右图）。 点此播放教学视频
理想条件下的种群增长模型 实例三 世界人口的指数增长曲线
时间 （min） 细菌 数量 20 40 60 80 100 120 140 160 180
4、以时间为横坐 标，细菌数量为纵 坐标，画出细菌的 种群增长曲线
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食物充足 空间充裕 环境适宜 没有天敌
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资源无限 指数生长
研究实例
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
Nt = N0 λt
★模型中各参数的意义： N0为某种动物种群的起 始数量，t为时间， Nt表示t年后该种群的数量，λ 表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。
理想条件下的种群增长模型 实例一
1859年，一个英格兰 的农民带着24只野 兔，登陆澳大利亚并 定居下来，但谁也没 想到，一个世纪之后， 这个澳洲“客人”的 数量呈指数增长，达 到6亿只之巨。

时间 20 分钟 细菌 数量
40 4
60 80 8 16
100 32
120 64
140 160 180 128 256 512
2
(3)请你以时间为横轴，种群数量为纵轴画出相 数 600 应的曲线图。 量 500 n代细菌数量的计算公式。 (2)根据上表，写出
曲线图与数 学方程式比 n N=2 较，有哪些 优缺点？
③细菌数量不会永远按这 个公式增长。可以用实验 计数法来验证。 点此播放教学视频
讨论： 1、n代细菌 数量的计算 公式是什么？ n 2、72H 后， Nn＝２ 由一个细菌 分裂产生的 细菌数量是 多少？
一、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
2.数学模型的表现形式: 3.建构数学模型的意义: 4.数学模型建构的步骤
种 群 增 长 速 率 K/2 K 时间
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K/2
三、种群增长的“S”型曲线
讨论2：从环境容纳量（K值）的角度思考： （1）对濒危动物如大熊猫应采取什么保护措施？
建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境，提 高环境容纳量。
（2）对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么 措施？
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，等等。
食物和空间条件充裕 气候适宜 没有天敌
种群数量的增长
[例]生态学家高斯的实验： 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．
讨论1：大草履虫的 增长呈“S”型曲线 的原因有哪些？
大草履虫种群的增长曲线
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数量(个) 请你绘制大草履虫的种群增长曲线
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．
结合“S”型曲线，思考“S”型曲线增长过程中增长率 如何变化？
资源有限条件下的种群增长 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 种群最大数量称为环境容纳 量，又称K值。
（2）此外，直接影响种群兴衰的两对变量是该种群的
_______和_______、_______和_______。年龄组成是通
过影响_______而间接对种群动态变化起作用的。
（3）下列对阴影部分的解释正确的是（ ）
①表示环境中影响种群增长的阻力
②表示环境中允许种群增长的最大值
③表示种群内迁出的个体数
TIP2：越夸张越搞笑，越有助于刺激我们的大脑，帮助我们记忆，所以不妨在 编 故事时，让自己脑洞大开，尝试夸张怪诞些~
故事记忆法小妙招
费曼学习法
费曼学习法-简介
理查德·菲利普斯·费曼 （Richard Phillips Feynman）
费曼学习法出自著名物理学家费曼，他曾获的 1965年诺贝尔 物理学奖，费曼不仅是一名杰出的 物理学家，并且是一位伟 大的教育家，他能用很 简单的语言解释很复杂的概念，让其 他人能够快 速理解，实际上，他在学习新东西的时候，也会 不断的研究思考，直到研究的概念能被自己直观 轻松的理解， 这也是这个学习法命名的由来！
1第一遍知道大概说了什么就行；
如何利用规律实现更好记忆呢？
超级记忆法-记忆 规律
第四个记忆周期是 1天 第五个记忆周期是 2天 第六个记忆周期是 4 天 第七个记忆周期是 7天 第八个记忆周期是15天 这五个记忆周期属于长期记忆的范畴。 所以我们可以选择这样的时间进行记忆的巩固，可以记得更扎实。