1.2 种群的数量变化（第1课时）-【生物讲堂】2023-2024学年高二生物上册同步备课课件（人教版2019选择性必修2）

聚焦 学习目标： 1.构建种群增长模型的方法 2.“J”型增长与“S”型增长 第2 节 种群的数量变化 第1课时 问题探讨 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就通过分裂繁殖一代。 时间/min 20 40 60 80 100 120 140 160 180 细菌数量/个 1. 72h后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？ 2. 第n代细菌数量的计算公式是什么? 模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性描述。 物理模型 数学模型 概念模型 一.构建种群增长模型的方法 1. 数学模型 用来描述一个系统或它的性质的数学形式。 2.类型 数学公式 Nn＝ N0×2n 曲线图 描述、解释和预测 研究实例 研究方法 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到种群密度增加的影响 2. 提出合理的假说 Nn = 2n N代表细菌数量，n表示第n代 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。 观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正. 4. 通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正 1. 观察研究对象，提出问题 细菌每20min分裂一次，怎样计算细菌繁殖n代后的数量？ 3. 步骤 一.构建种群增长模型的方法 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？ 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。 种群数量增长迅猛,且呈无限增长趋势。 食物、空间等资源充足，缺少天敌等 二.种群的 “ J ” 形增长 资料2：20世纪30年代，人们将环颈雉引入某地一个岛屿。1937-1942年，这个种群增长如右图所示。 1.概念：在理想条件下，以时间为横坐标，种群数量为纵坐标，画出的种群增长曲线大致呈“J”形。 2.适用条件： 1)实验室条件下； 2)当一个种群刚迁入到一个新的适宜环境的早期阶段 。 二.种群的 “ J ” 形增长 3.模型假设：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。 假设: 种群数量每年以一定的倍数增长，第二年的数量是第一年的λ倍。 N1 = N0 λ N2 = N1 λ =N0 λ2 N3 = N2 λ = N0λ3 Nt = N0 λt t 年后该种群的数量 种群的起始数量 每年增长倍数 时间 λ = 当年种群数量 前一年种群数量 4.数学公式 Nt = N0 λt λ = 当年种群数量 前一年种群数量 ① λ > 1 种群数量增长 ② λ = 1 种群数量不变（相对稳定） ③ λ < 1 种群数量下降 种群数量变化符合数学公式Nt=N0×λt ， 种群增长曲线不一定是“J”形。 当λ＞1时，种群一定呈“J”形增长吗？ 不一定； 只有λ＞1且为定值时，种群增长才为“J”形增长； ① 1～4年，种群数量_______________ ② 4～5年，种群数量_______________ ③ 5～9年，种群数量_______________ ④ 9～10年，种群数量______________ ⑤ 10～11年，种群数量_____________ ⑥ 11～13年，种群数量_____________ 。 ⑦ 前9年，种群数量第_______年最高 ⑧ 9～13年，种群数量第______年最低 呈“J”形增长 增长 相对稳定 下降 下降 11～12下降， 5 12 知识巩固： 据图说出种群数量如何变化 12～13增长 λ = 当年种群数量 前一年种群数量 5. “J”形增长的增长率和增长速率 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 1)增长率：指在单位时间内种群数量增加的量占初始数量的比例，是一个百分比，无单位。 请同学们根据表中数据推算增长率计算公式。 N0λt＋1－N0λt N0λt = λ－1 新增个体数 原有个体数 增长率 = ①公式 11 O 增长率 λ - 1 ②曲线 时间 2)增长速率：指种群数量在单位时间内的改变数值，有单位（如：个/年等）。 O 增长速率 时间 新增个体数