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選擇性必修2一輪復(fù)習(xí)第02講
種群的數(shù)量變化及影響因素一、溫故而知新一、溫故而知新二、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)二、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)(1)研究方法:建構(gòu)數(shù)學(xué)模型。(2)一般步驟:觀察研究對(duì)象,提出問題→提出合理的假設(shè)→根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對(duì)事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá)→檢驗(yàn)或修正。(3)表達(dá)形式①數(shù)學(xué)方程式:科學(xué)、準(zhǔn)確,但不夠直觀。②曲線圖:直觀,但不夠精確。三、種群的“J”形增長(zhǎng)1、條件:①食物和空間條件充裕、②氣候適宜、③沒有天敵和其它競(jìng)爭(zhēng)物種等條件下(即無環(huán)境阻力)種群的數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長(zhǎng),第二年的數(shù)量是第一年的λ倍思考:生物遷入新環(huán)境一定會(huì)出現(xiàn)“J”形增長(zhǎng)嗎?不一定3、數(shù)量變化:三、種群的“J”形增長(zhǎng)(一)模型假設(shè)2、適用對(duì)象:①實(shí)驗(yàn)室條件下③當(dāng)一個(gè)種群剛遷入到一個(gè)新的適宜環(huán)境時(shí)②外來入侵物種的種群數(shù)量變化種群數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長(zhǎng),第二年是第一年的λ倍。若起始數(shù)量為N0,則:一年后種群的數(shù)量為:
N1=N0λ1二年后種群的數(shù)量為:N2=N1λ=N0λ2三年后種群的數(shù)量為:
N3=N2λ
=N0λ3t年后種群的數(shù)量為:Nt=N0λt1、數(shù)學(xué)公式:t年后種群的數(shù)量為______________
參數(shù)含義:N0為_____________________________
t為_________
Nt表示____________________________
λ表示__________________________________________________Nt=N0λt該種群的起始數(shù)量時(shí)間t年后該種群的數(shù)量該種群數(shù)量是前一年種群數(shù)量的倍數(shù)(二)建立模型種群數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長(zhǎng),第二年是第一年的λ倍。λ=NtNt-1=Nt-1+增加的個(gè)體數(shù)Nt-1=Nt-1+新出生個(gè)體數(shù)λ=-新死亡個(gè)體數(shù)Nt-1=1+增長(zhǎng)率=1+出生率-死亡率種群當(dāng)年個(gè)體數(shù)種群前一年個(gè)體數(shù)種群數(shù)量變化符合數(shù)學(xué)公式Nt=N0×λt
,種群增長(zhǎng)曲線不一定是“J”形。(λ必須定值才是“J”形)三、種群的“J”形增長(zhǎng)項(xiàng)目種群數(shù)量變化年齡結(jié)構(gòu)λ>1
λ=1
0<λ<1
λ=0增加增長(zhǎng)型相對(duì)穩(wěn)定穩(wěn)定型減少衰退型種群無繁殖,下一代將滅亡λ=1.1λ=1.2λ=0.8λ=1.0種群數(shù)量時(shí)間0λ值的生物學(xué)意義圖解(二)建立模型深度思考:當(dāng)λ滿足什么條件時(shí),種群數(shù)量呈“J”形增長(zhǎng)?只有λ>1且為定值時(shí),種群增長(zhǎng)才為“J”形增長(zhǎng)。三、種群的“J”形增長(zhǎng)注意:該曲線的起點(diǎn)不是原點(diǎn)(二)建立模型2、曲線圖時(shí)間(t)種群數(shù)量Nt特點(diǎn):種群的增長(zhǎng)率是一定的,種群數(shù)量持續(xù)增長(zhǎng),沒有上限。隨條件改變起點(diǎn)意義:反映了種群增長(zhǎng)的潛力或者趨勢(shì)。三、種群的“J”形增長(zhǎng)O時(shí)間種群增長(zhǎng)率O時(shí)間種群增長(zhǎng)速率t年后種群的數(shù)量為:Nt=N0λt,λ代表種群數(shù)量增長(zhǎng)倍數(shù),不是增長(zhǎng)率。λ-1(三)增長(zhǎng)速率和增長(zhǎng)率增長(zhǎng)速率逐漸增大(看曲線的斜率,即過每一點(diǎn)的切線)增長(zhǎng)率=(Nt-Nt-1)/Nt-1N0λt-N0λt-1N0λt-1==λ-1
增長(zhǎng)速率=Nt-Nt-11年N0λt-N0λt-11年==(λ-1)N0λt-1/年(有單位)增長(zhǎng)率固定不變(無單位)三、種群的“J”形增長(zhǎng)項(xiàng)目增長(zhǎng)率增長(zhǎng)速率含義計(jì)算公式舉例單位時(shí)間內(nèi)凈增加的個(gè)體數(shù)占原來個(gè)體數(shù)的比例單位時(shí)間內(nèi)增加的個(gè)體數(shù)量增長(zhǎng)率=(現(xiàn)有個(gè)體數(shù)-原有個(gè)體數(shù))/原有個(gè)體數(shù)×100%增長(zhǎng)速率=(現(xiàn)有個(gè)體數(shù)-原有個(gè)體數(shù))/增長(zhǎng)時(shí)間某種群現(xiàn)有數(shù)量為a,1年后,該種群數(shù)為b,那么該種群在當(dāng)年的:增長(zhǎng)率=________________________________________________________。增長(zhǎng)速率=______________________________________________________。即曲線上每一點(diǎn)的切線(即斜率)
(b-a)/1×100%(b-a)/a×100%=出生率-死亡率(三)增長(zhǎng)速率和增長(zhǎng)率三、種群的“J”形增長(zhǎng)K種群數(shù)量時(shí)間0BCDEt1t2AK/2四、種群的“S”形增長(zhǎng)(一)建立模型
1.一定的環(huán)境條件所能維持的種群最大數(shù)量稱為環(huán)境容納量,又稱K值。2.曲線圖分析:(1)AB段:種群基數(shù)小,需要適應(yīng)新環(huán)境,增長(zhǎng)較緩慢。(2)BC段:資源和空間豐富,出生率升高,種群數(shù)量增長(zhǎng)迅速。出生率大于死亡率出生率大于死亡率調(diào)整期加速期(3)C點(diǎn):出生率大于死亡率,種群數(shù)量為K/2,種群增長(zhǎng)速率達(dá)到最大。轉(zhuǎn)折期K種群數(shù)量時(shí)間0BCDEt1t2AK/22.曲線圖分析:(4)CD段:資源和空間有限,種群密度增大,種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)加劇,出生率降低,死亡率升高,種群增長(zhǎng)減緩。(5)DE段:出生率約等于死亡率,種群增長(zhǎng)速率幾乎為0,種群數(shù)量達(dá)到K值,種內(nèi)斗爭(zhēng)最劇烈且維持相對(duì)穩(wěn)定。出生率大于死亡率,但是差值逐漸減小,增長(zhǎng)率逐漸降低。減速期飽和期四、種群的“S”形增長(zhǎng)(一)建立模型
B點(diǎn)的應(yīng)用控制害蟲數(shù)量應(yīng)盡早進(jìn)行,將種群數(shù)量控制于加速期(B點(diǎn)之前),嚴(yán)防種群增長(zhǎng)進(jìn)入加速期C點(diǎn)(K/2值)的應(yīng)用對(duì)有害生物:嚴(yán)防種群數(shù)量達(dá)到該點(diǎn),若鼠的數(shù)量達(dá)到K/2時(shí),鼠害將難以控制對(duì)有益資源:黃金利用點(diǎn),當(dāng)資源利用后維持于該點(diǎn)時(shí)將具最強(qiáng)更新能力,符合可持續(xù)發(fā)展原則E點(diǎn)(K值)的應(yīng)用對(duì)有害生物:限制生存條件,降低環(huán)境容納量,如封存糧食、硬化地面以限制鼠的種群數(shù)量對(duì)有益生物:改善生存條件,盡量提升K值,如建立自然保護(hù)區(qū),保護(hù)大熊貓漁業(yè)捕撈獲得最大日捕撈量:在K點(diǎn)捕撈。長(zhǎng)期獲得較高產(chǎn)量:在K/2點(diǎn)后捕撈,使捕撈后的數(shù)量維持在K/2防治害蟲防治害蟲應(yīng)盡早進(jìn)行,應(yīng)將種群數(shù)量控制于加速期(K/2)之前,嚴(yán)防種群增長(zhǎng)進(jìn)入加速期。四、種群的“S”形增長(zhǎng)(二)實(shí)踐應(yīng)用
K種群數(shù)量時(shí)間0BCDEt1t2AK/2為引進(jìn)外來物種提供理性的思考:必須考慮所引入的外來物種是否會(huì)構(gòu)成對(duì)原來物種的危害,即是否會(huì)構(gòu)成生物入侵。S型曲線增長(zhǎng)速率曲線增長(zhǎng)速率時(shí)間t1t2K/2KABCDE(三)其他曲線
t0①t0時(shí),種群數(shù)量N0,種群增長(zhǎng)速率為0。②t1之前(種群數(shù)量為0~K/2值時(shí)),由于資源和空間相對(duì)充裕,種群增長(zhǎng)速率逐漸增大。③當(dāng)種群數(shù)量為K/2值時(shí),出生率遠(yuǎn)大于死亡率,種群增長(zhǎng)速率達(dá)到最大值。④t1~t2(種群數(shù)量為K/2~K值時(shí)),由于資源和空間有限,當(dāng)種群密度增大時(shí),種內(nèi)斗爭(zhēng)加劇,天敵數(shù)量增加,種群增長(zhǎng)速率逐漸下降。⑤t2時(shí)(種群數(shù)量為K值時(shí)),種群數(shù)量達(dá)到K值,此時(shí)出生率等于死亡率,種群增長(zhǎng)速率為0,種群處于動(dòng)態(tài)平衡中。四、種群的“S”形增長(zhǎng)例1:“S”形曲線與其增長(zhǎng)速率的關(guān)系K/2
t0t1t2
時(shí)間種群數(shù)量Kabcde⑴圖乙的fg段相當(dāng)于圖甲的
段⑵圖乙的g點(diǎn)相當(dāng)于圖甲的
點(diǎn)⑶圖乙的gh段相當(dāng)于圖甲的
段⑷圖乙的h點(diǎn)相當(dāng)于圖甲的
段甲乙“S形”增長(zhǎng)速率變化:0~K/2時(shí)逐漸增大,K/2~K時(shí)逐漸減小,在K/2時(shí)達(dá)到最大,在K時(shí)增長(zhǎng)速率為0只要增長(zhǎng)速率為正值,種群數(shù)量就會(huì)增加,增長(zhǎng)速率為0,種群數(shù)量恒定不變,增長(zhǎng)速率為負(fù)值時(shí),種群數(shù)量會(huì)下降。acccddet0t1t2
時(shí)間0K/2K數(shù)量增長(zhǎng)速率fgh四、種群的“S”形增長(zhǎng)①a段——λ>1且恒定,種群數(shù)量呈“J”形增長(zhǎng)。②b段——λ盡管下降,但仍大于1,此段種群出生率大于死亡率,則種群數(shù)量一直增長(zhǎng)。③c段——λ=1,種群數(shù)量維持相對(duì)穩(wěn)定。④d段——λ<1,種群數(shù)量逐年下降。⑤e段——盡管λ呈上升趨勢(shì),但仍未達(dá)到1,故種群數(shù)量逐年下降。例2:
曲線分析:四、種群的“S”形增長(zhǎng)出生率或死亡率時(shí)間t0t1t2出生率死亡率K/2K個(gè)體百分比時(shí)間t0K出生率死亡率S形曲線增長(zhǎng)率曲線增長(zhǎng)率0t1t2時(shí)間時(shí)間0增長(zhǎng)率S形曲線增長(zhǎng)率曲線四、種群的“S”形增長(zhǎng)(三)其他曲線
增長(zhǎng)率與增長(zhǎng)速率區(qū)分種群增長(zhǎng)率時(shí)間t1t2O種群增長(zhǎng)速率時(shí)間t1t2O“J”形曲線增長(zhǎng)率“S”形曲線增長(zhǎng)率“J”形曲線增長(zhǎng)速率“S”形曲線增長(zhǎng)速率(四)曲線對(duì)比在“J”形曲線中,種群增長(zhǎng)速率逐漸增大,增長(zhǎng)率基本不變。在“S”形曲線中,種群增長(zhǎng)速率先增大后減小,增長(zhǎng)率逐漸減小。K/2K四、種群的“S”形增長(zhǎng)增長(zhǎng)率與增長(zhǎng)速率區(qū)分K種群數(shù)量時(shí)間0BCDEt1t2AK/2時(shí)間(t)種群數(shù)量“J”形曲線“S”形曲線四、種群的“S”形增長(zhǎng)(四)曲線對(duì)比K點(diǎn)時(shí):種群停止增長(zhǎng),增長(zhǎng)速率=0,出生率=死亡率K/2點(diǎn)時(shí):種群增長(zhǎng)速率最大,出生速率與死亡速率的差值最大三種群的“S”形增長(zhǎng)種群數(shù)量時(shí)間0“J”形曲線“S”形曲線環(huán)境容納量環(huán)境阻力(1)某種群生活在一個(gè)較理想的環(huán)境中,則此種群數(shù)量增長(zhǎng)的曲線是
?!癑”型曲線用達(dá)爾文的觀點(diǎn)分析表明生物具有過度繁殖的特性。(2)如果此種群生活在一個(gè)有限制的自然環(huán)境中,種群的個(gè)體數(shù)量增長(zhǎng)的曲線可能是_______“J”形(3)圖中陰影部分表示什么?環(huán)境阻力(食物不足、空間有限、種內(nèi)斗爭(zhēng)、天敵捕食、氣候不適、寄生蟲、傳染病等。)“S”形四、種群的“S”形增長(zhǎng)(五)環(huán)境阻力三種群的“S”形增長(zhǎng)種群數(shù)量時(shí)間0“J”形曲線“S”形曲線環(huán)境容納量環(huán)境阻力(4)環(huán)境阻力如何用自然選擇學(xué)說內(nèi)容解釋?生存斗爭(zhēng)中被淘汰的個(gè)體數(shù)也即代表自然選擇的作用。(5)“S”形曲線中,有一段時(shí)期近似于“J”形曲線,這一段是否等同于“J”形曲線?為什么?“S”形曲線的開始部分≠“J”形增長(zhǎng),“S”形曲線從始至終具有環(huán)境阻力。(6)兩種增長(zhǎng)曲線的主要差異是:環(huán)境阻力的有無“J”形曲線無K值,無環(huán)境阻力,如無種內(nèi)斗爭(zhēng),無天敵。“S”形增長(zhǎng)是“J”形增長(zhǎng)在自然界環(huán)境阻力作用下發(fā)展的必然結(jié)果。四、種群的“S”形增長(zhǎng)(五)環(huán)境阻力在環(huán)境不遭受破壞的情況下,
種群數(shù)量會(huì)在
上下波動(dòng),動(dòng)態(tài)平衡。當(dāng)種群數(shù)量偏離K值的時(shí)候,會(huì)通過__________調(diào)節(jié)使種群數(shù)量回到K值。①同一種生物的K值不是固定不變的負(fù)反饋K值附近四、種群的“S”形增長(zhǎng)(六)環(huán)境容納量(K值)②K值并不是種群數(shù)量的最大值K值:______
K2偶然因素達(dá)到的最大值應(yīng)忽略K值:________________K2~K3之間捕食者和被捕食者的K值分別為:______________M2和N2四、種群的“S”形增長(zhǎng)(六)環(huán)境容納量(K值)
J形增長(zhǎng)
S形增長(zhǎng)產(chǎn)生條件增長(zhǎng)模型特點(diǎn)實(shí)例二者聯(lián)系食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有天敵和其他競(jìng)爭(zhēng)物種等理想條件。資源和空間有限、受氣候變化影響、受其他生物制約。種群數(shù)量每年以一定
增長(zhǎng),公式為
,
K值。種群增長(zhǎng)速率先逐漸增大,K/2時(shí)增長(zhǎng)最快,此后增長(zhǎng)減緩,到K值時(shí)停止增長(zhǎng)。①實(shí)驗(yàn)條件下
②種群遷入新環(huán)境最初一段時(shí)間一般為自然狀態(tài)下種群的增長(zhǎng)倍數(shù)
Nt=N0λt無兩種增長(zhǎng)曲線的差異主要是_________的有無,圖中陰影部分表示的含義為________________________________________,即指生存斗爭(zhēng)中被淘汰的個(gè)體。環(huán)境阻力因環(huán)境阻力淘汰的個(gè)體五、對(duì)比:種群“J”形和“S”形增長(zhǎng)自然條件下,任何生物的種群都與環(huán)境中其他生物密切聯(lián)系。嚴(yán)格地說,探究單個(gè)種群數(shù)量的變化只有在實(shí)驗(yàn)室才有可能實(shí)現(xiàn)。六、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化酵母菌的相關(guān)知識(shí):(1)單細(xì)胞________生物(2)代謝類型:
微生物,異養(yǎng)生物。有氧呼吸:__________________________________________________
無氧呼吸:__________________________________________________
真核兼性厭氧
C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量酶(3)生長(zhǎng)周期
,增殖速度
,個(gè)體小,且世代間不重疊。
短快(4)可用____________________________培養(yǎng)。含糖的液體培養(yǎng)基(培養(yǎng)液)
(5)出芽生殖和有性生殖。用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌,種群的增長(zhǎng)受培養(yǎng)液的成分、空間、pH、溫度、代謝廢物等因素的影響。在理想條件下,種群的增長(zhǎng)呈“J”形曲線;在各種資源有限或者存在環(huán)境阻力的情況下,種群增長(zhǎng)呈“S”形曲線。菌種群數(shù)量達(dá)到K值后,還會(huì)轉(zhuǎn)而下降直至全部死亡。采用抽樣檢測(cè)的方法,進(jìn)行顯微鏡計(jì)數(shù),通過血細(xì)胞計(jì)數(shù)板可以測(cè)定封閉容器內(nèi)的酵母菌種群隨時(shí)間而發(fā)生的數(shù)量變化。培養(yǎng)液中酵母菌的數(shù)量是怎樣隨時(shí)間變化的?培養(yǎng)液中的酵母菌數(shù)量一開始呈“J”形增長(zhǎng),隨著時(shí)間的推移,
酵母菌數(shù)量呈“S”形增長(zhǎng)。時(shí)間再延長(zhǎng),由于養(yǎng)料不足酵母菌數(shù)量會(huì)下降。
1.實(shí)驗(yàn)原理3.提出問題4.作出假設(shè)初步學(xué)會(huì)酵母菌等微生物的計(jì)數(shù)及種群數(shù)量變化曲線的繪制。2.實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧⑻骄颗囵B(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化將試管放在28℃的恒溫箱中培養(yǎng)7天培養(yǎng)將酵母菌接種到試管中(培養(yǎng)液)。接種計(jì)數(shù)將含有酵母菌的培養(yǎng)液滴在蓋有載玻片的血細(xì)胞計(jì)數(shù)板上,在在顯微鏡下觀察和計(jì)數(shù),測(cè)定1mL培養(yǎng)液中的酵母菌個(gè)數(shù)。每連續(xù)觀察7天并記錄這7天的數(shù)值,繪圖分析。將10ml無菌馬鈴薯培養(yǎng)液或肉湯培養(yǎng)液加入試管中(液體培養(yǎng)基,無菌條件)準(zhǔn)備(1)實(shí)驗(yàn)思路5.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)六、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化(2)變量設(shè)置六、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化5.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以時(shí)間為自變量,以酵母菌種群數(shù)量為因變量。對(duì)培養(yǎng)液中的酵母菌數(shù)量進(jìn)行定時(shí)檢測(cè)并記錄。(1)實(shí)驗(yàn)思路自變量:_____________________因變量:_____________________無關(guān)變量:_____________________________________________________________________________________________________________________________時(shí)間酵母菌數(shù)量培養(yǎng)液的體積、受培養(yǎng)液的成分、空間、pH、溫度、代謝產(chǎn)物等因素影響。(3)方法:抽樣檢測(cè)法(顯微鏡直接計(jì)數(shù)法、血細(xì)胞計(jì)數(shù)板法)酵母菌菌種,無菌馬鈴薯培養(yǎng)液或者肉湯培養(yǎng)液、無菌水、試管、滴管、血細(xì)胞計(jì)數(shù)板(1mm×1mm),顯微鏡等。微量移液器、蓋玻片、試管塞、鑷子、試管、紗布、濾紙、恒溫培養(yǎng)箱、無菌滴管、無菌移液管。6.材料用具六、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化酵母菌菌種培養(yǎng)液血細(xì)胞計(jì)數(shù)板恒溫培養(yǎng)箱微量移液器滴管試管顯微鏡六、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化7.血細(xì)胞計(jì)數(shù)板一般用于單細(xì)胞微生物數(shù)量的測(cè)定,由于血細(xì)胞計(jì)數(shù)板上的計(jì)數(shù)室蓋上蓋玻片后的容積是一定的,所以可根據(jù)在顯微鏡下觀察到的細(xì)胞數(shù)目來計(jì)算單位體積的細(xì)胞的總數(shù)目。血細(xì)胞計(jì)數(shù)板使用完畢后,用自來水沖洗干凈或浸泡在酒精溶液中,自然晾干,切勿用硬物洗刷或抹擦,以免損壞網(wǎng)格刻度?!咎貏e注意】血細(xì)胞計(jì)數(shù)板是一種專門用于計(jì)算較大單細(xì)胞微生物的一種儀器。細(xì)菌計(jì)數(shù)板可對(duì)細(xì)菌等較小的細(xì)胞進(jìn)行觀察和計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)板正面方格網(wǎng)計(jì)數(shù)室每塊計(jì)數(shù)板由H形凹槽分為2個(gè)同樣的計(jì)數(shù)區(qū)。每個(gè)計(jì)數(shù)區(qū)分為9個(gè)大方格。血細(xì)胞計(jì)數(shù)板在顯微鏡下直接計(jì)數(shù)是一種常用的細(xì)胞計(jì)數(shù)法(抽樣檢測(cè)法),每個(gè)血球計(jì)數(shù)板有兩個(gè)計(jì)數(shù)室)。六、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化7.血細(xì)胞計(jì)數(shù)板紅細(xì)胞/酵母菌計(jì)數(shù)室白細(xì)胞計(jì)數(shù)室7.血細(xì)胞計(jì)數(shù)板大方格中方格小方格六、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化計(jì)數(shù)室7.血細(xì)胞計(jì)數(shù)板①每塊計(jì)數(shù)板由H形凹槽分為2個(gè)同樣的計(jì)數(shù)區(qū)。每個(gè)計(jì)數(shù)區(qū)分為9個(gè)大方格。②0.1mm的含義計(jì)數(shù)室的深度為0.1mm計(jì)數(shù)室(中間大方格,共有400小方格)的長(zhǎng)和寬各為1mm,其體積為1mm×1mm×0.1mm=0.1mm3。六、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化7.血細(xì)胞計(jì)數(shù)板③1/400mm2的含義1個(gè)計(jì)數(shù)室的面積為1mm2,1個(gè)計(jì)數(shù)室內(nèi)有400個(gè)小方格。每個(gè)小方格的面積是1/400mm2。計(jì)數(shù)室六、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化7.血細(xì)胞計(jì)數(shù)板0.0025mm2的含義(進(jìn)口)一般每小格長(zhǎng)、寬都是0.05mm,深度為0.1mm。面積為:0.05×0.05=0.0025mm2六、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化規(guī)格二:25×16型A1A2A3A4A5規(guī)格一:16×25型A1A3A2A47.血細(xì)胞計(jì)數(shù)板不管計(jì)數(shù)室是哪一種構(gòu)造,其每一大方格都是由16×25=25×16=400個(gè)小方格組成,體積均為
mm3,合______mL。(1mL=103mm3)0.110-4六、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化A1A2A3A4A51mL=1cm3=103mm3計(jì)數(shù)一個(gè)小方格內(nèi)酵母菌數(shù)量,再以此為依據(jù)估計(jì)培養(yǎng)液中酵母菌總數(shù)。1mL培養(yǎng)液中細(xì)胞個(gè)數(shù):X1mL=0.1mm3(10-4mL)小方格中細(xì)胞數(shù)量的平均值×400X=小方格中細(xì)胞數(shù)量的平均值×400×104×稀釋倍數(shù)六、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化規(guī)格一:25×16型A1A2A3A4A5規(guī)格二:16×25型A1A3A2A4規(guī)格一(25×16):1mL培養(yǎng)液中細(xì)胞個(gè)數(shù)=中方格中酵母菌數(shù)量的平均值×25×104×稀釋倍數(shù)規(guī)格二(16×25):1mL培養(yǎng)液中細(xì)胞個(gè)數(shù)=中方格中酵母菌數(shù)量的平均值×16×104×稀釋倍數(shù)7.血細(xì)胞計(jì)數(shù)板酵母菌培養(yǎng)液體培養(yǎng)基,無菌條件,先將培養(yǎng)液滅菌處理后再接種酵母菌.取樣接種、取樣要求無菌操作,取樣時(shí),要輕輕振蕩培養(yǎng)基,目的是使酵母菌均勻分布于培養(yǎng)基中將含有酵母菌的培養(yǎng)液滴在蓋有載玻片的血細(xì)胞計(jì)數(shù)板上,在顯微鏡下觀察和計(jì)數(shù),測(cè)定1mL培養(yǎng)液中的酵母菌個(gè)數(shù)。觀察并計(jì)數(shù)8.實(shí)驗(yàn)步驟六、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化六、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化8.實(shí)驗(yàn)步驟1)取清潔無油的血細(xì)胞計(jì)數(shù)板,在計(jì)數(shù)室上面加蓋玻片。2)搖勻菌液,用滴管吸取菌液在蓋玻片邊緣滴一小滴,使菌液自行滲入,計(jì)數(shù)室不得有氣泡。3)用顯微鏡觀察前沉降并將計(jì)數(shù)室移至視野中央。4)計(jì)數(shù):取5個(gè)(或4個(gè))中格的總菌數(shù),求平均值。5)每天計(jì)數(shù)酵母菌數(shù)量的時(shí)間要固定。(5)構(gòu)建模型分析:將所得數(shù)據(jù)用曲線表示出來,得出酵母菌種群數(shù)量變化規(guī)律(4)重復(fù)(2)(3)步驟:連續(xù)觀察7天,統(tǒng)計(jì)數(shù)目(1)酵母菌培養(yǎng)將500mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的葡萄糖溶液注入錐形瓶中將0.1g活性干酵母投人錐形瓶的培養(yǎng)液中混合均勻,并置干適宜的條件下培養(yǎng)(2)抽樣檢測(cè)振蕩酵母菌培養(yǎng)液,使酵母菌均勻分布每天定時(shí)采用抽樣檢測(cè)方法抽取1mL酵母菌培養(yǎng)液(3)觀察計(jì)數(shù)將含有酵母菌的培養(yǎng)液滴在計(jì)數(shù)板上的蓋玻片邊緣,讓培養(yǎng)液自行滲入計(jì)數(shù)室,用濾紙吸去多余的培養(yǎng)液待酵母菌細(xì)胞全部沉降到計(jì)數(shù)室底部,在顯微鏡下
計(jì)數(shù)酵母菌的數(shù)量,估算1mL培養(yǎng)液中酵母菌總數(shù)。目的:使培養(yǎng)液中的酵母菌均勻分布,減小誤差。如果一個(gè)小方格酵母菌過多,難以計(jì)數(shù),則應(yīng):定量稀釋培養(yǎng)液重新計(jì)數(shù)。對(duì)壓在小方格界線上的酵母菌的計(jì)數(shù)方法:遵循“計(jì)上不計(jì)下,計(jì)左不計(jì)右”的計(jì)數(shù)原則。9顯微鏡計(jì)數(shù)操作步驟六、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化酵母菌培養(yǎng)液數(shù)碼顯微鏡血細(xì)胞計(jì)數(shù)板
觀察計(jì)數(shù)培養(yǎng)取樣六、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化(1)從試管中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù)前要振蕩試管生物目的是?使培養(yǎng)液中酵母菌分布均勻,減少實(shí)驗(yàn)誤差,保證各部位酵母菌的密度相等,若沒有搖勻,從底部吸取,計(jì)數(shù)結(jié)果會(huì)偏大,從上部吸取,計(jì)數(shù)結(jié)果會(huì)偏小。此外,酵母菌常出現(xiàn)“抱團(tuán)”現(xiàn)象,因此取樣前需要將培養(yǎng)液充分振蕩、搖勻,最好用移液器來回吹吸若干次,以確保樣品被搖勻。10.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)及誤差分析六、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化10.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)及誤差分析(2)先將蓋玻片放在計(jì)數(shù)室上,再用移液器或吸管將培養(yǎng)液滴在蓋玻片邊緣,
讓培養(yǎng)液自行滲入的目的是?避免因菌液過多頂起蓋玻片而使計(jì)數(shù)室體積改變,減少實(shí)驗(yàn)誤差,另外,也可防止氣泡產(chǎn)生,導(dǎo)致計(jì)數(shù)室相對(duì)體積減小而造成誤差。如果先滴加菌液再加蓋玻片,容易使蓋玻片由于液滴的表面張力作用而不能嚴(yán)密的蓋到計(jì)數(shù)板表面上,使計(jì)數(shù)室內(nèi)的體積增大,計(jì)數(shù)結(jié)果將偏高。(3)待酵母菌全部沉降到計(jì)數(shù)室底部再計(jì)數(shù)。如果酵母菌未能全部沉降到計(jì)數(shù)室底部,在顯微鏡觀察時(shí)會(huì)由于聚焦困難,要么能看清酵母菌但看不清格線,要么能看清格線但看不清酵母菌。酵母菌會(huì)沉降在瓶底,輕輕振蕩幾次使培養(yǎng)液中酵母菌分布均勻,以減少誤差。(4)對(duì)于壓在小方格邊線上的酵母菌應(yīng)該如何計(jì)數(shù)?只計(jì)相鄰兩邊及其頂角上的酵母菌,一般遵循“計(jì)上不計(jì)下,計(jì)左不計(jì)右”的原則。六、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化10.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)及誤差分析離開母體的芽體,無論大小均算一個(gè)。如果正在出芽,芽體大小達(dá)到或超過母細(xì)胞一半時(shí),芽體可算1個(gè)。六、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化10.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)及誤差分析(5)若一個(gè)小方格中酵母菌數(shù)量過多,難以觀察清楚應(yīng)該如何處理?稀釋后再計(jì)數(shù),用無菌水稀釋至每小格細(xì)胞數(shù)目為5~10個(gè)稀釋100倍(6)本探究需要設(shè)置對(duì)照嗎?如果需要,請(qǐng)討論對(duì)照組應(yīng)怎樣設(shè)計(jì)和操作,
如果不需要,請(qǐng)說明理由。本實(shí)驗(yàn)在連續(xù)培養(yǎng)并定時(shí)計(jì)數(shù)過程中形成自身對(duì)照。可以不單設(shè)對(duì)照組。如果擔(dān)心培養(yǎng)過程中有污染,則需要單設(shè)不接種酵母菌的空白對(duì)照組。(7)本探究需要做重復(fù)實(shí)驗(yàn)嗎?需要。對(duì)每個(gè)樣品取樣3次及3次以上,求平均值,以減少實(shí)驗(yàn)誤差,使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。六、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化10.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)及誤差分析11.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象六、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化注意:每天計(jì)數(shù)酵母菌量的時(shí)間要固定,計(jì)數(shù)間隔要固定。且應(yīng)做到隨機(jī)取樣(每天同一時(shí)間取樣,或者每隔相同一段時(shí)間取樣。)第1天第4天第6天第7天11.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象六、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化連續(xù)培養(yǎng)7天,每天用顯微鏡和血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)出酵母菌種群密度顯微鏡直接計(jì)數(shù)的是總的菌體(包括死菌和活菌)。計(jì)數(shù)時(shí)可以滴加臺(tái)盼藍(lán)染液(或亞甲基藍(lán)),活的酵母菌呈無色,死的酵母菌呈藍(lán)色,然后分別計(jì)數(shù),算出兩者比例,從而進(jìn)一步換算出菌體中的活菌數(shù)。需要注意的是,加入臺(tái)盼藍(lán)的體積應(yīng)折算在稀釋倍數(shù)中。如果沒有染色,計(jì)數(shù)出來的數(shù)據(jù)會(huì)比真實(shí)值偏大。如何區(qū)分死菌和活菌?臺(tái)盼藍(lán)染色法如何統(tǒng)計(jì)活菌數(shù)量?稀釋涂布平板法第一天第二天第三天第四天第五天第六天第七天123123123123123123123每個(gè)中方格菌數(shù)12345稀釋倍數(shù)平均值總平均值酵母菌數(shù)量六、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化12.設(shè)計(jì)表格01234567時(shí)間/天種群數(shù)量出生率>死亡率出生率≈死亡率出生率<死亡率六、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化13.繪圖分析(1)增長(zhǎng)曲線的總趨勢(shì):先增加再降低。(2)原因:開始時(shí)培養(yǎng)液的營(yíng)養(yǎng)充足,空間充裕,條件適宜,因此酵母菌大量繁殖,種群數(shù)量劇增,隨著酵母菌數(shù)量的不斷增多,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗,有害代謝產(chǎn)物積累,pH變化等,使生存條件惡化,酵母菌死亡率高于出生率,種群數(shù)量下降。(3)影響酵母菌種群數(shù)量的因素:可能有養(yǎng)料、溫度、pH空間及有害代謝廢物等。(產(chǎn)物CO2溶于水,pH降低,產(chǎn)物酒精對(duì)酵母菌細(xì)胞有毒害作用)01234567時(shí)間/天種群數(shù)量出生率>死亡率出生率≈死亡率出生率<死亡率六、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化13.繪圖分析結(jié)論:酵母菌在開始一段時(shí)間呈類似“J”形增長(zhǎng),但隨著時(shí)間的推移,由于資源和空間有限,將呈“S”形增長(zhǎng),并最終將全部死亡。
種群的增長(zhǎng)速率是:先增加后減少,在K/2時(shí)增長(zhǎng)速率最大。取樣時(shí)間需一致,且應(yīng)做到隨機(jī)取樣(每天同一時(shí)間取樣,或者每隔相同一段時(shí)間取樣)六、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化14.小結(jié)抽取樣液之前,需要振蕩,使酵母菌均勻分布,如果未振蕩試管就吸出培養(yǎng)液,可能出現(xiàn)兩種情況:一是從試管下部吸取的培養(yǎng)液濃度偏大,二是從試管上部吸出的培養(yǎng)液濃度偏小。因?yàn)榻湍妇鷷?huì)沉降在瓶底。若保持培養(yǎng)條件,酵母菌種群數(shù)量不會(huì)一直保持穩(wěn)定,將會(huì)下降,因?yàn)闋I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)減少、代謝廢物增多、空間有限、pH降低等。血細(xì)胞計(jì)數(shù)板使用完畢后,用水沖洗干凈或浸泡在酒精溶液中,切勿用
硬物洗刷或抹擦,以免損壞網(wǎng)格刻度。不能用試管刷或抹布擦洗。沖洗
干凈后不能用紗布或吸水紙擦干,應(yīng)自然晾干或烘干或用吹風(fēng)機(jī)吹干。
或用95%的乙醇、無水乙醇、丙酮等有機(jī)溶劑脫水使其干燥。鏡檢,觀
察每個(gè)小格內(nèi)是否有殘留菌體或其他沉淀物。若不干凈,則必須重復(fù)洗
滌至干凈為止。在加樣前,先對(duì)計(jì)數(shù)板的計(jì)數(shù)室進(jìn)行鏡檢。制片時(shí),先將蓋玻片放在血細(xì)胞計(jì)數(shù)板的計(jì)數(shù)室上,用吸管吸取培養(yǎng)液,滴于蓋玻片邊緣,讓培養(yǎng)液自行滲入。一次性充滿計(jì)數(shù)室,防止產(chǎn)生氣泡,多余培養(yǎng)液用濾紙吸去。“先蓋再滴后吸”六、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化14.小結(jié)如果一個(gè)小方格內(nèi)酵母菌數(shù)過多難以數(shù)清,應(yīng)采取適度稀釋的措施。需要重復(fù)實(shí)驗(yàn),計(jì)數(shù)時(shí)取多個(gè)方格求平均值實(shí)驗(yàn)不需要設(shè)置對(duì)照,因不同時(shí)間取樣已形成自身對(duì)照制好裝片后,應(yīng)稍待片刻,待酵母菌全部沉降到計(jì)數(shù)室底部,再用顯微鏡進(jìn)行觀察、計(jì)數(shù)。顯微鏡計(jì)數(shù)時(shí),對(duì)于壓在小方格界線上的酵母菌,應(yīng)遵循“計(jì)上不計(jì)下,計(jì)左不計(jì)右”的原則計(jì)數(shù)。六、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化14.小結(jié)?計(jì)數(shù)時(shí)應(yīng)不時(shí)調(diào)節(jié)焦距,才能觀察到不同深度的菌體。按公式計(jì)算每1ml菌液中所含的酵母菌個(gè)數(shù)。?活酵母有出芽生殖現(xiàn)象,若芽體達(dá)到母細(xì)胞大小的一半時(shí),即可作為兩個(gè)菌體計(jì)數(shù),若芽體小于母細(xì)胞一半時(shí)為1個(gè)酵母細(xì)胞。?測(cè)定的酵母菌種群數(shù)量是在恒定容積的培養(yǎng)基中測(cè)定的,與自然界中的種群數(shù)量變化有差異。?在進(jìn)行酵母菌計(jì)數(shù)時(shí),由于酵母菌是單細(xì)胞生物,因此必須在顯微鏡下計(jì)數(shù),且不能準(zhǔn)確計(jì)數(shù),只能估算。⑴未搖勻培養(yǎng)液,吸管在上部取樣,則數(shù)據(jù)偏____,在下部取樣,則數(shù)據(jù)偏_____。⑵用___________________________________________________直接計(jì)數(shù),統(tǒng)計(jì)這一區(qū)間的________個(gè)體數(shù),會(huì)把___________算進(jìn)來,數(shù)據(jù)會(huì)偏_______,可以結(jié)合______________染色法進(jìn)行區(qū)分統(tǒng)計(jì)。⑶通常會(huì)用_______________________法來統(tǒng)計(jì)樣品中活菌的數(shù)目,但統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)往往比活菌的實(shí)際數(shù)目_______,這是因?yàn)開______________________________________________________________,這種計(jì)數(shù)方法又稱為______________。
六、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化15.計(jì)數(shù)時(shí)數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差的分析小大血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)法(又稱__________________法)顯微鏡直接計(jì)數(shù)活菌死亡個(gè)體高臺(tái)盼藍(lán)稀釋涂布平板少起時(shí),平板上觀察到的只是一個(gè)菌落當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞連在一活菌計(jì)數(shù)法液體培養(yǎng)基(不含瓊脂)固體培養(yǎng)基(含有瓊脂)16.進(jìn)一步探究5、每天同一時(shí)間,各組取出試管,用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板分別計(jì)數(shù)酵母菌個(gè)數(shù),并作記錄,連續(xù)觀察7天。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):1、取三支相同試管,標(biāo)記A、B、C。A和B組加入5ml無菌肉湯培養(yǎng)液,C組加5ml無菌水,塞上棉塞。2、用高壓鍋進(jìn)行高壓蒸汽滅菌后冷卻至室溫。3、將酵母菌母液分別加入試管各5ml,搖勻后用血球計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)起始酵母菌個(gè)數(shù),做好記錄。4、將B試管送進(jìn)5℃的冰箱冷藏箱,將A、C試管送進(jìn)28℃的冰箱恒溫箱,培養(yǎng)7天。六、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化根據(jù)影響酵母菌種群數(shù)量增長(zhǎng)的因素作出的推測(cè)溫度、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)酵母菌生長(zhǎng)的影響16.進(jìn)一步探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)六、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化根據(jù)影響酵母菌種群數(shù)量增長(zhǎng)的因素作出的推測(cè)試管編號(hào)培養(yǎng)液/mL無菌水/mL酵母菌母液/mL溫度(℃)A10—0.128B10—0.15C—100.128溫度、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)酵母菌生長(zhǎng)的影響酵母菌的數(shù)量萬個(gè)/mL(1)本實(shí)驗(yàn)的自變量是______________________。(2)A曲線對(duì)應(yīng)的培養(yǎng)條件是什么?________________________________________________(3)由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出結(jié)論:________________________________________________________________________________________________________________________________________________溫度、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)10mL培養(yǎng)液中28℃下培養(yǎng)(試管1)溫度和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)均會(huì)對(duì)酵母菌種群數(shù)量產(chǎn)生影響,溫度較低時(shí)種群增長(zhǎng)緩慢,營(yíng)養(yǎng)缺乏時(shí)種群幾乎不增長(zhǎng)?;罨?/p>
純化
擴(kuò)大培養(yǎng)
同時(shí)接種8瓶同時(shí)接種,培養(yǎng)基體積相同,接種量相同,28℃、150rpm/min,分別培養(yǎng)圖示小時(shí)后,取出依次放在4℃冰箱中保存,學(xué)生分小組同時(shí)計(jì)數(shù)。1.如何在實(shí)際操作中設(shè)置該實(shí)驗(yàn)的時(shí)間變量?培養(yǎng)時(shí)間/h:036912151821酵母菌六、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化17.知識(shí)拓展2.怎樣培養(yǎng)酵母菌?為什么?培養(yǎng)瓶用微孔封口膜封口,28℃恒溫、振蕩培養(yǎng)。微孔封口膜封口既能避免雜菌污染培養(yǎng)液,又能保證培養(yǎng)過程中的氣體流通。28℃是酵母菌出芽生殖比較適宜的溫度。振蕩有利于促進(jìn)溶氧,利于酵母菌有氧呼吸供能;促進(jìn)培養(yǎng)液中營(yíng)養(yǎng)成分與酵母菌菌體充分接觸,有利于酵母菌出芽生殖。六、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化17.知識(shí)拓展細(xì)胞膜芽體細(xì)胞核液泡線粒體儲(chǔ)藏顆粒細(xì)胞壁3.如何對(duì)培養(yǎng)液進(jìn)行稀釋?稀釋方法是,將9ml無菌水移入1支干凈的試管里,然后立即將1ml培養(yǎng)液移入試管里并充分混勻,使原培養(yǎng)液被稀釋10倍,再進(jìn)行取樣計(jì)數(shù)。1mL培養(yǎng)液9mL水9mL水1mL培養(yǎng)液稀釋10倍稀釋100倍六、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化17.知識(shí)拓展1、大多數(shù)生物的種群數(shù)量總是在_______中。處于_______狀態(tài)的種群,在某些特定條件下可能出現(xiàn)種群_______。2、當(dāng)種群長(zhǎng)久處于不利條件下,種群數(shù)量會(huì)出現(xiàn)持續(xù)性的或急劇的_______。3、當(dāng)一個(gè)種群的數(shù)量過少,種群可能會(huì)由于
等原因而___________、_________。波動(dòng)波動(dòng)爆發(fā)下降近親繁殖衰退、消亡七、種群數(shù)量的波動(dòng)
▲對(duì)于那些已經(jīng)低于種群延續(xù)所需要的最小種群數(shù)量的物種,需要采取有效的措施進(jìn)行保護(hù)。4、在自然界,有的種群能夠在一段時(shí)期內(nèi)維持?jǐn)?shù)量的相對(duì)穩(wěn)定。5、種群數(shù)量波動(dòng)的原因:1)非生物因素:氣候條件、水資源等。2)生物因素:天敵、食物、病原體等其他生物的影響,人類的捕殺以及本物種其他個(gè)體對(duì)空間資源的競(jìng)爭(zhēng)等。1)有利于野生生物資源的合理利用及保護(hù)。
2)對(duì)有害動(dòng)物的防治。3)有利于對(duì)瀕危動(dòng)物種群的拯救和恢復(fù)。6、種群數(shù)量波動(dòng)的研究意義:七、種群數(shù)量的波動(dòng)4)為人工養(yǎng)殖及種植業(yè)中合理控制種群數(shù)量、適時(shí)捕撈、采伐等提供理論指導(dǎo)。1、非生物因素非生物因素陽光溫度水森林中林下植物的種群密度主要取決于林冠層的郁閉度許多植物種子春季萌發(fā)受氣溫升高影響昆蟲寒冷季節(jié)死亡受氣溫降低影響干旱缺水使植物種群死亡率升高動(dòng)物種群在尋找水源的過程發(fā)生個(gè)體的死亡氣候干旱是飛蝗種群爆發(fā)式增長(zhǎng)的主要原因非生物因素對(duì)種群數(shù)量變化的影響往往是綜合性的。
例如,春夏時(shí)節(jié)動(dòng)植物種群普遍迅速增長(zhǎng),除氣溫升高外,日照延長(zhǎng)、降水增多也是重要原因,而對(duì)于動(dòng)物來說,食物日益充足也是導(dǎo)致種群增長(zhǎng)的重要因素。八、影響種群數(shù)量的因素非密度制約因素(其作用強(qiáng)度與種群密度的變化無關(guān))因素影響方式陽光溫度水光照強(qiáng)度會(huì)影響植物的光合作用強(qiáng)度,進(jìn)而對(duì)出生率死亡率產(chǎn)生影響。光照對(duì)生物的生理和分布起著決定性作用。例如,光照強(qiáng)弱影響植物的分布,光照時(shí)間長(zhǎng)短影響植物的繁殖等;光照還可以影響動(dòng)物的體色和繁殖等。種子萌發(fā)主要是受氣溫升高的影響,蚊類等昆蟲死亡主要是受氣溫降低的影響。溫度會(huì)影響酶的活性。溫度常常通過影響出生率、死亡率、遷入率、遷出率等影響種群的密度。溫度同樣影響植物的分布、生長(zhǎng)和發(fā)育。不同地帶由于溫度的差異造成植物、動(dòng)物的種類不同、生理周期和生活習(xí)性的不同等(如溫帶和熱帶動(dòng)植物分布和生理習(xí)性的區(qū)別)。細(xì)胞內(nèi)許多生物化學(xué)反應(yīng)都需要水的參與,土壤濕度會(huì)影響蝗蟲產(chǎn)卵和孵化,同時(shí)會(huì)使青蛙等天敵死亡率上升。水分影響生物的生長(zhǎng)發(fā)育,并決定陸生生物的分布。八、影響種群數(shù)量的因素1、非生物因素生物因素種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)種間捕食競(jìng)爭(zhēng)寄生隨種群的增長(zhǎng),種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)加劇,使種群的增長(zhǎng)受到限制食物天敵植物競(jìng)爭(zhēng)陽光和養(yǎng)分動(dòng)物競(jìng)爭(zhēng)食物引起傳染病影響種群出生率和死亡率進(jìn)而影響種群數(shù)量八、影響種群數(shù)量的因素2、生物因素密度制約因素(其作用強(qiáng)度隨著種群密度的變化而變化)項(xiàng)目密度制約因素非密度制約因素概念舉例一般來說,食物和天敵等生物因素對(duì)種群數(shù)量的作用強(qiáng)度與該種群密度是相關(guān)的。氣溫和干旱等氣候因素以及地震、火災(zāi)等自然災(zāi)害,對(duì)種群的作用強(qiáng)度與種群密度無關(guān)。同樣是缺少食物,種群密度越高,該種群受食物短缺的影響就越大。在遭遇寒流時(shí),有些昆蟲種群不論其密度高低,所有個(gè)體都會(huì)死亡。說明:生物因素一般是密度制約因素,非生物因素多是非密度制約因素。有時(shí)非生物因素可以通過影響生物因素發(fā)揮作用。八、影響種群數(shù)量的因素3、密度制約因素和非密度制約因素①遺傳變化②生理變化③行為變化種群中繁殖能力高低受基因型控制,種群密度較高的情況下,種群內(nèi)繁殖能力較低的個(gè)體較多,在低密度情況下,種群內(nèi)繁殖能力較高的個(gè)體較多。種群數(shù)量上升時(shí),種群內(nèi)部個(gè)體之間的心理“緊張”,加強(qiáng)了對(duì)動(dòng)物神經(jīng)內(nèi)分泌的刺激,影響垂體功能,導(dǎo)致其他激素分泌發(fā)生變化。種群中的個(gè)體通常選擇一定大小有利地段作為自己的領(lǐng)域,個(gè)體為爭(zhēng)奪一定的自然資源而產(chǎn)生領(lǐng)域行為,對(duì)種群密度具有明顯的調(diào)節(jié)作用。4、種群外部的生物因素八、影響種群數(shù)量的因素環(huán)境容納量種群密度年齡結(jié)構(gòu)數(shù)量變化生存狀態(tài)數(shù)量變化趨勢(shì)K/2八、影響種群數(shù)量的因素5、種群研究的應(yīng)用1、種群增長(zhǎng)的“J”形曲線:自然界有類似細(xì)菌在理想條件下種群增長(zhǎng)的形式,如果以________________________________________________表示,曲線則大致呈“J”形。2、種群增長(zhǎng)的“S”形曲線:種群______________________后,_____________的增長(zhǎng)曲線,稱為“S”形曲線。3、環(huán)境容納量:______________________________________________________________。時(shí)間為橫坐標(biāo),種群數(shù)量為縱坐標(biāo)畫出曲線來經(jīng)過一定時(shí)間的增長(zhǎng)數(shù)量趨于穩(wěn)定一定的環(huán)境條件所能維持的種群最大數(shù)量稱為環(huán)境容納量,九、回歸教材又稱K值4、在理想條件下,種群數(shù)量會(huì)實(shí)現(xiàn)快速增長(zhǎng),其數(shù)學(xué)模型為Nt=N0λt,呈“J”形曲線。然而在自然界中,由于___________________,種群數(shù)量不可能無限增長(zhǎng)。有些種群的數(shù)量
后能保持相對(duì)穩(wěn)定,使種群增長(zhǎng)曲線呈“S”形。5、“J”形增長(zhǎng)曲線的形成條件:_______________________________________________________________等。資源和空間的限制快速增長(zhǎng)到K值食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有天敵和其他競(jìng)爭(zhēng)物種九、回歸教材6、“S”形增長(zhǎng)曲線的成因:____________________________________________________________________________________________________。資源和空間條件有限,隨種群密度增大,種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)加劇,從而使出生率降低、死亡率升高,直至平衡7、依據(jù)自然界“種群增長(zhǎng)”的特點(diǎn),人們?cè)谶M(jìn)行狩獵或海洋捕撈作業(yè)時(shí),應(yīng)使________________________,原因是種群數(shù)量在K/2時(shí)種群的_____________最大,捕撈剩余在K/2能使種群數(shù)量快速增長(zhǎng),有利于獲得最大持續(xù)產(chǎn)量。種群數(shù)量剩余在K/2左右增長(zhǎng)速率8、______________________________________________________________________
,是保護(hù)大熊貓的根本措施。建立自然保護(hù)區(qū),給大熊貓更寬廣的生存空間,改善它們的棲息環(huán)境,從而提高環(huán)境容納量9、在自然界,種群的數(shù)量變化受到
等非生物因素的影響。應(yīng)當(dāng)指出的是,非生物因素對(duì)種群數(shù)量變化的影響往往是___________。例如,春夏時(shí)節(jié)動(dòng)植物種群普遍迅速增長(zhǎng),除____________外,____________________
也是重要原因,而對(duì)于動(dòng)物來說,________________也是導(dǎo)致種群增長(zhǎng)的重要因素,這就涉及生物因素了。陽光、溫度、水綜合性的氣溫升高日照延長(zhǎng)、降水增多食物日益充足10、細(xì)菌或病毒引起傳染病,也會(huì)影響____________________________等特征,進(jìn)而影響種群的數(shù)量變化。種群的出生率和死亡率11、對(duì)于鼠、蚊蟲等有害生物的控制,應(yīng)該采取的措施:____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。從環(huán)境容納量的角度思考,可以采取措施降低有害動(dòng)物種群的環(huán)境容納量,如將食物儲(chǔ)存在安全處,斷絕或減少它們的食物來源,室內(nèi)采取地面硬化,減少它們挖造巢穴的場(chǎng)所;養(yǎng)殖或釋放它們的天敵等九、回歸教材12、下圖是某自然區(qū)域中甲、乙兩個(gè)種群的數(shù)量比隨時(shí)間變化的曲線圖。則O~t2,甲、乙兩種群的數(shù)量均呈“S”形曲線增長(zhǎng)嗎?_______(填“是”或“不是”)。其理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。不是在有限的環(huán)境條件下,乙種群最終呈現(xiàn)“S”形增長(zhǎng)。隨時(shí)間的推移,甲、乙種群的數(shù)量比先增加后減少,最后在t2時(shí)刻降為零,說明甲種生物的數(shù)量先增加后減少,最終被淘汰。13、食物和天敵等生物因素對(duì)種群數(shù)量的作用強(qiáng)度與該種群的密度是相關(guān)的,稱為__________________,而氣溫和干旱等氣候因素以及地震、火災(zāi)等自然災(zāi)害,對(duì)種群的作用強(qiáng)度與該種群的密度無關(guān),稱為_______________________。14、據(jù)循環(huán)因果關(guān)系分析獵物和捕食者種群數(shù)量變化的相關(guān)性:____________________________________________________________________________________________________________________________________________________密度制約因素非密度制約因素自然生態(tài)系統(tǒng)中獵物增多會(huì)導(dǎo)致捕食者增多,捕食者增多會(huì)使獵物數(shù)量減少,獵物減少會(huì)引起捕食者數(shù)量減少,最終使獵物和捕食者在一定水平上動(dòng)態(tài)平衡九、回歸教材15、細(xì)菌或病毒引起傳染病,也會(huì)影響__________________________等特征,進(jìn)而影響種群的數(shù)量變化。細(xì)菌或病毒屬于________________(填“密度制約因素”或“非密度制約因素”)。種群的出生率和死亡率密度制約因素16、若要了解該城市某個(gè)季節(jié)水鳥甲種群的環(huán)境容納量,請(qǐng)圍繞除食物外的調(diào)查內(nèi)容有
。(答出3點(diǎn))環(huán)境條件、天敵和競(jìng)爭(zhēng)者17、一本生態(tài)學(xué)專著上寫道:“當(dāng)能預(yù)報(bào)未來時(shí),生態(tài)學(xué)就變成一門預(yù)測(cè)性科學(xué);當(dāng)能決定未來時(shí),生態(tài)學(xué)就變成一門管理科學(xué)?!苯Y(jié)合本章所學(xué)知識(shí),談?wù)勀銓?duì)這句話的理解。這句話很有道理。例如,根據(jù)種群數(shù)量變化模型,可以預(yù)測(cè)種群數(shù)量變化的趨勢(shì);根據(jù)種群數(shù)量變化規(guī)律及其影響因素,可以在物種保護(hù)、漁業(yè)管理、有害生物防止等方面制訂相應(yīng)對(duì)策。九、回歸教材18、荔枝是廣東特色農(nóng)產(chǎn)品,其產(chǎn)量和品質(zhì)一直是果農(nóng)關(guān)注的問題。荔枝園A采用常規(guī)管理,果農(nóng)使用化肥、殺蟲劑和除草劑等進(jìn)行管理,林下幾乎沒有植被,荔枝產(chǎn)量高;荔枝園B與荔枝園A面積相近,但不進(jìn)行人工管理,林下植被豐富,荔枝產(chǎn)量低。與荔枝園B相比,荔枝園A的害蟲和天敵的數(shù)量
(填“高”或“低”),根據(jù)其管理方式分析,主要原因可能是_____________________
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