内容正文:
第2节 种群数量的变化
(第一课时)
第1章 种群及其动态
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问题探讨
我们的手上难免沾染细菌。细菌的繁殖速率很快,因而我们要常洗手。假设在营养和生存空间没有限制的情况下,某种细菌每20min就通过分裂繁殖一次。
讨论:1.第n代细菌数量的计算公式是什么?
2.72h后,由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少?
3.在一个培养瓶中,细菌的数量会一直按照这个公式描述的趋势增长吗?
细菌繁殖产生的后代数量
设细菌初始数量为N0;第一次分裂产生的细菌为第一代,数量为N0×2;第n代的数量为Nn=N0×2n。
2216个。
不会。因为培养瓶中的营养物质和空间是有限的。
一、建构种群增长模型的方法
科学方法——建立数学模型
1.数学模型:用来描述一个系统或它的性质的数学形式。
2.建构数学模型的步骤:(以“问题探讨”中的素材为例)
研究实例
研究方法
细菌每20min分裂一次,怎样计算细菌繁殖n代后的数量?
观察研究对象,提出问题
在资源和生存空间没有限制的条件下,细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响
提出合理的假设
Nn=2n,N代表细菌数量,n代表第几代
根据实验数据,用适当的数学形式对事物的性质进行表达,即建立数学模型
观察、统计细菌数量,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等,对模型进行检验或修正
任务一:计算一个细菌产生的后代在不同时间的数量
时间/min 20 40 60 80 100 120 140 160 180
分裂次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9
细菌数量/个 2 4 8 16 32 64 128 256 512
任务二:n代细菌数量Nn的计算公式是:
Nn=2n
任务三:以时间为横坐标,细菌数量为纵坐标,画出细菌种群的增长曲线。
3.数学模型的种类
数学方程式:精确,但不够直观。
曲线图:直观,但不够精确。
同数学公式相比,曲线图表示的模型有什么局限性?
同数学公式相比,曲线图表示的数学模型不够精确。
思考·讨论·分析自然界种群增长的实例
1.这两个资料中种群增长有什么共同点?
2.种群出现这种增长的原因是什么?
3.这种种群增长的趋势能不能一直持续下去?为什么?
种群数量增长迅猛,且呈无限增长趋势。
资料1 1859年,一位来到澳大利亚