内容正文:
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第一章 种 群
第二节 不同条件下种群的增长方式不同
精彩三年课程探究与巩固生物选择性必修2
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课程解读
知能目标 核心素养
1.通过探究果蝇种群的增长,尝试建立数学模型以解释种群的数量变化
2.能够利用数学模型来表征、解释和预测种群数量的变化
3.举例说明种群的“J”形增长、“S”形增长等数量变化
4.运用种群数量变化规律解决生产、生活中的实际问题 1.关注人类活动对动、植物种群数量变化的影响
2.认识建立数学模型是解释种群数量变化的重要方法,通过尝试建立指数增长、逻辑斯谛增长模型,学会数学建模的方法
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知识点一 探究果蝇种群的增长
1.活动目的
(1)学会培养果蝇的方法与技能。
(2)分析果蝇的数量变化,绘制果蝇增长的__________,学会数学建模的方法。
曲线图
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2.探究问题
(1)不同环境条件下果蝇种群是以什么方式增长的?
(2)果蝇种群的这种增长方式有何规律?
3.方法步骤
(1)取500 mL广口瓶3个,先在每个广口瓶底部铺一层厚约2 cm的棉花,然后放入大小相等且熟透了的半根香蕉、2只雌果蝇和2只雄果蝇,最后用双层纱布盖住瓶口,并用橡皮筋扎紧,作为______________。
果蝇培养瓶
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(2)将培养瓶置于____________(20~25 ℃)的环境中培养。
(3)每天观察、记录培养瓶中的果蝇__________,持续3周。若培养瓶内的果蝇数量不易直接观察计数时,另取一洁净广口瓶作为果蝇的麻醉瓶,放入滴有 1~2滴乙醚的棉花团,并将其与培养瓶的瓶口对接,轻拍培养瓶把果蝇赶入__________。待果蝇麻醉后,将其全部倒在白纸上,用________进行计数。计数结束后再将这些果蝇放回培养瓶中培养。
温度适宜
个体数
麻醉瓶
毛笔
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小思考:活动中发现,果蝇种群的数量增长曲线最后出现了渐近线,有何含义?
【答案】 在一定环境中,种群增长曲线的渐近线所对应的数值,是该环境所能承载的该种群的最大数量,即该环境所能养活的种群的最大数量。
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知识点二 建立数学模型是解释种群数量变化的重要方法
1.数学模型:用来描述现实系统或其性质的一个抽象简化的数学结构。
2.数学模型的表现形式:数学方程式或曲线图。
3.构建数学模型的意义:描述、解释和预测种群数量的变化。
4.举例说明建构数学模型的步骤(以探究果蝇种群的增长活动为例):
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数学模型
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小思考:如果我们用N表示细菌数量,n表示繁殖产生细菌的代
数,请构建1个细菌增殖n代后种群数量的公式模型。
【答案】 Nn=1×2n。
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知识点三 种群在无限环境条件下呈指数增长
1.指数增长(又称________________)的曲线
“J”形增长
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2.指数增长的条件:________无限、________无限和不受其他生物制约(理想条件)。
3.指数增长的特点:起始增长________,但随着种群基数的增大,增长会越来越______,每单位时间都按种群的一定百分数或倍数增长。
资源
空间
很慢
快
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小思考:研究表明,新型松毛虫繁殖力很强,在一定条件下新型松毛虫短时间内可呈“J”形增长,假设迁入某地的新型松毛虫初始种群数量为1 000只,每天可增加5%,10天后新型松毛虫的种群数量为多少?
【答案】 1 000×1.0510只。在一定条件下新型松毛虫短时间内可呈“J”形增长,假设迁入某地的新型松毛虫初始种群数量为1 000只,每天可增加5%,种群的数量为前一天的倍数λ=1+5%=1.05,10天后新型松毛虫的种群数量为1 000×1.0510只。
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知识点四 种群在有限环境条件下呈逻辑斯谛增长
1.逻辑斯谛增长(又称________________)的曲线
“S”形增长
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2.逻辑斯谛增长的条件:________有限、________有限和受到____________制约。
3.环境容纳量:长时期内环境所能维持的种群____________,用字母______表示。由于种群数量高于K时可能________,低于K时可能________,所以K值只代表种群数量的一个_________。
空间
资源
其他生物
最大数量
K
下降
上升
平均值
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4.逻辑斯谛增长曲线的五个时期
区段 阶段名称 种群密度增长速度
a 开始期 ______