1.2 种群数量的变化（第1课时）-【轻松学生物】2022-2023学年高二生物同步教学精优课件（人教版2019选择必修2）

种群数量的变化 （第一课时） 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。 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。 讨论： 1、n代细菌数量的计算公式？ 2、72小时后，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，细菌数量会一直按这个公式描述的趋势增长吗? Nn＝N0×2n =1×２n n＝60minx72h／20min＝216 Nn＝ N0× 2216 = 1× 2216 不会。因培养瓶中的营养物质和空间是有限的。 请在P8画出其数量增长曲线 试分析曲线图与数学方程式比较，有哪些优缺点？ 精确，但不够直观 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 数量（个） 2 4 8 16 32 64 128 216 512 指数形式 一个细菌在不同时间产生后代的数量 21 22 23 24 25 26 27 28 29 公式：Nn=1×2 n 直观，但不够精确 观察研究对象，提出问题 提出合理的假设 通过进一步的实验或观察等，对模型进行检验或修正 根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达 种群数量以什么样的规律在增长? 如:细胞每20min分裂一次 建立数学模型一般包括以下步骤： 在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响。 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 列出表格，根据表格画曲线，推导公式。 Nn＝２n N代表细菌数量，n表示第几代 资料1 1859年24只野兔 100亿只以上的野兔 100年后 澳大利亚野兔能指数增长的特殊原因是什么呢？ ①没有天敌。 ②充足的食物。 ③广阔的生活空间 种群迁入一个新环境后，常常在一定时期内出现“J”型增长。 20世纪30年代时，人们将环颈雉引入到美国的一个岛屿上，1937—1942年，5年间这个种群数量的增长如下图所示。 资料2 资料3：水葫芦的增长 3.这种种群增长的趋势能不能一直持续下去？为什么？ 1.这些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？ 种群数量增长迅猛,且呈无限增长趋势。 食物充足，缺少天敌等 不能，因食物和空间有限 讨论: 自然界确有类似的细菌在 条件下种群数量增长的形式，以 为横坐标， 为纵坐标，画出的种群增长曲线大致呈“ ”型。 理想 时间 种群数量 J 二、种群的“J”形增长 1.模型假设（产生条件）: 理想条件:食物和空间条件充裕，气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等。 2.建立模型: Nt=N0 λt N0 ：为起始数量 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 数学公式： 计算：某一地区2018年人口普查时有10万人，2019年比2018年增长率1％。请预测，按照此生长速度，2023年该地区的人口将有多少？ Nt＝10×（1+1％）2023-2018=16.1 3.增长特点: 种群数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍。 对“λ”的理解： 项目 种群数量变化 年龄结构 λ>1     λ＝1     λ<1     增加 增长型 相对稳定 稳定型 减少 衰退型 只有λ＞1且为定值时，种群才为“J”形增长 请画出λ为1.5、1.0 、 0.8时种群增长的函数图像 λ=1.5 λ=1.0 λ=0.8 λ=1.2 4-5年，种群数量_______; 5-9年，种群数量__________ 9-10年，种群数量_______ 10-11年，种群数量_____________ 11-13年，种群数量______________________ 前9年，种群数量第_______年最高 9-13年，种群数量第______年最低 增长 相对稳定 下降 下降 11-12年下降，12-13年增长 5 12 对“增长率”和“增长速率”的理解： 单位时间内净增加的个体数占原个体数的比例 增长率 单位时间内增加的个体数量 增长速率 时间（min) 20 40 60 80 100 。。。 分裂次数 1 2 3 4 5 n 数量（个） 2 4 8 16 32 2n 增长率 增长速率 1 1 1 1 1 λ-1 1/20 2/20 4/20 8/20 16/20 增长率不变而增长速率越来越快 增长率＝λ-1 增长速率实是“J”型曲线的斜率 4.适用情形： 实验室条件下、当一个种群刚迁入到一个新的适宜环境时的最初