1.2 种群数量的变化-【轻松备课】2022-2023学年高二生物同步精品课件（人教版2019选择性必修2）

第2节 种群数量的变化 新人教版（2019） 选择性必修二《生物与环境》 S z L w h 目标 01 02 03 学习目标 通过分析与比较，明确种群的“J”形增长和“S”形增长的条件和特点;通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化等活动，尝试建构种群数量增长的数学模型。 (科学思维、科学探究) 通过分析影响种群数量变化的因素，形成稳态与平衡观。(生命观念) 运用种群数量变化规律解决生产生活中的实际问题，关注人类活动对动植物种群数量变化的影响。(社会责任) S z L w h 情境导入 讨论: 1.细菌的分裂方式是什么？ 2.第n代细菌数量的计算公式是什么？ 3.72h后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？ 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。 细菌繁殖产生的后代数量 Nn=N0×2n Nn=2216 不会。因为培养瓶中的营养物质和空间是有限的。用实验验证。 4.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?如何验证你的观点？ 二分裂 S z L w h 一. 建构种群增长模型的方法 物理模型：以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。 概念模型：用线条和文字直观而形象地表示出某些概念之间的关系。 数学模型：以数学关系或坐标曲线图表示生物学规律。 问题1：回忆一下前面所学模型的类型？ 描述、解释和预测种群数量的变化，常常需要建立数学模型 S z L w h 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 一. 建构种群增长模型的方法 数学模型 1.概念: 用来描述一个系统或它的性质的数学形式。 2.步骤: 研究实例 研究方法 S z L w h 一. 建构种群增长模型的方法 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 21 22 23 24 25 26 27 28 29 n代细菌数量Nn的计算公式是： Nn=2n 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： 精确，但不够直观 曲线图： 直观，但不够精确 数学方程式： S z L w h 一. 建构种群增长模型的方法 思考·讨论 资料1：1859年，一位来澳大利亚定居的英国人在他的农场中放生了24只野兔，一个世纪后，这24只野兔的后代竟超过6亿只。漫山遍野的野兔不仅与牛羊争食牧草，还啃噬树皮，造成植被破坏，导致水土流失。直到人们引入了黏液瘤病毒才使野兔的数量得到控制。 S z L w h 一. 建构种群增长模型的方法 思考·讨论 资料2：20世纪30年代时，人们将环颈雉引入到美国的一个岛屿上，在最初的5年内， 1937—1942年期间该种群数量的增长如图所示。 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。 食物充足，缺少天敌等 不能，因资源和空间是有限的 讨论: S z L w h 二. 种群的“J”形增长 2.模型假设: 1.概念: 自然界确有类似的细菌在 条件下种群数量增长的形式，如果以 为横坐标， 为纵坐标画出曲线来表示，曲线大致呈“ ”型。 理想 时间 种群数量 J ①食物和空间条件充裕 ②气候适宜 ③没有天敌 ④没有其他竞争物种等 理想条件 S z L w h 种群数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍。若起始数量为N0，则： 二. 种群的“J”形增长 3. 建立模型 t年后种群的数量为 Nt=N0×λt 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表示该种群数量是前一年种群数量的的倍数 4.特点： 种群的数量每年以一定的倍数增长 思考： 种群数量变化符合数学公式Nt=N0×λt 时，种群增长曲线一定是“J”形吗？ S z L w h 二. 种群的“J”形增长 5. λ与J形种群增长的数量关系： λ= Nt+1 Nt ①当λ=1时，种群数量