内容正文:
第2节 种群数量的变化
第1章 种群及其动态
河北峰峰第二中学
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。
建立数学模型
研究实例
细菌每20min分裂一次,怎样计算细菌繁殖n代后的数量?
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
Nn=2n或绘制曲线图
N代表细菌数量,n表示第几代
观察、统计细菌数量,对自己所建立的模型进行检验或修正
观察研究对象,提出问题
提出合理的假设
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
通过进一步实验或观察等,对模型进行检验或修正
研究方法
(以“问题探讨”中的素材为例)
一、建构种群增长模型的方法
1.数学模型概念:
用来描述一个____或它的____的_________;
系统
性质
数学形式
2.建构数学模型的方法(步骤)
①观察研究对象,提出问题
②提出合理的假设
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,即建立数学模型
④通过进一步实验或观察等,对模型进行检验或修正
3.数学模型的种类
①数学公式,如Nn=2n
②曲线图
步骤一: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
Nn=2n
步骤二: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。
曲线图的构建过程:
( P8)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。
优点:
更直观
思考:数学公式和曲线图各有什么优缺点?
优点 缺点
数学公式