1.2种群数量的变化及实验探究课件--2022-2023学年高二上学期生物苏教版（2019）选择性必修2

种群数量的变化及实验探究 1 思 考 东北豹 大熊猫 老鼠 蝗虫 人为 保护 种群数量还是不能迅速增长 各种防治 种群仍然数量繁多 2 一 构建种群增长模型的方法 目录 /CONTENTS 二 种群的“J”形增长 三 种群的“S”形增长 四 种群数量的波动 五 种群数量变化研究的应用 3 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。 问题探讨 4 探究活动一：建构种群增长模型的方法 2.由一个细菌分裂产生的第n代细菌数量Nn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？ （一）问题情境：理想条件下细菌数量增长的分析 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。讨论并回答下列问题： Nn=2n 2216个 1. 填写下表：计算一个细菌在不同时间（单位为min）产生后代的数量 时间(min) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 分裂次数（代数） 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 数量(个) 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 5 6 5. 在一个培养瓶中，细菌数量会一直按这个曲线描述的趋势增长吗?如何验证你的观点？ 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。 探究活动一：建构种群增长模型的方法 4. 以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，请在图中画出细菌的数量增长曲线： 20 40 60 80 100 120 140 160 180 0 100 200 300 400 500 600 细菌数量/个 时间/分钟 探究活动一：建构种群增长模型的方法 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 研究实例 数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。 目录 /CONTENTS 一 构建种群增长模型的方法 三 种群的“S”形增长 四 种群数量的波动 五 种群数量变化研究的应用 二 种群的“J”形增长 8 探究活动二：种群的“J”形增长 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.野兔和环颈雉种群的增长曲线是否类似于细菌种群的增长曲线？ 种群数量迅猛增长，且呈无限增长趋势。 食物充足，气候适宜，缺少天敌等。 （一）资料分析：分析自然界种群增长的实例（书本第8页），讨论回答下列问题 类似，均呈“J”形。 某岛屿环颈雉种群数量的增长曲线 9 探究活动二：种群的“J”形增长 （二）建立种群“J”形增长的数学模型 1.模型假设： （1）所需条件： （2）数量变化： （理想的无限环境） 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条件。 种群的数量每年以一定倍数增长，第二年的数量是第一年的λ倍。 2.建立模型： （N0为起始数量，t为时间，Nt表示t年后该种群的数量） （1）数学方程式： （2）增长曲线： 0 N1=N0λ N2=N1λ= N0λ2 N3=N2λ= N0λ3 10 探究活动二：种群的“J”形增长 （三）种群的“J”形增长中λ值变化的相关分析 λ表示种群数量是前一年种群数量的倍数。请分析当λ>1、λ＝1、0<λ<1时，种群的数量变化及其年龄结构类型： 项目 种群数量的变化 年龄结构 λ>1 λ＝1 0<λ<1 增长 不变 减少 增长型 稳定型 衰退型 【思考】当λ＞1时，种群一定呈“J”形增长吗？ 只有λ＞1且为定值时，种群增长才为“J”形增长。 11 A______________ B______________ C______________ D______________ 研究人员连续10年调查生态系统中某动物的种群数量变化，绘制的λ值变化曲线如图所示。思考并回答下列问题： 2.A、B、C、D 四点时的种群数量相比，最多的是 点；最少的是 点。 1.A、B、C、D 四点时种群的年龄结构类型分别是： 增长型 稳定型 衰退型 B D 稳定型 问题探究 探究活动二：种群的“J”形增长 （四）构建种群的“J”形增长的增长率和增长速率数学模型 时间 增长率 1.增长率： 单位时间内净增加的个体数占原来个体数的比例 ＝ ×100％ 增长率 ＝ 末数－初数 N