1.2种群数量的变化课件-2023-2024学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修2

1.2 种群数量的变化 （第一课时） 本节聚焦: 怎样建构种群增长的模型？ 种群的数量是怎样变化的？ 假设：在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20min就通过二分裂繁殖一代。 时间/min 细菌数量/个 细菌繁殖产生的后代数量 2 1.推数量：根据假设计算出1个细菌在不同时间产生后代的数量，记录在表格中 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 32 64 128 256 512 16 2.写公式：如果用N表示细菌数量，n表示第几代，写出n代细菌数量的计算公式。 N=1×2n 思考：初始数量为N0个细菌第n代细菌数量(N)的计算公式是什么？ N=N0×2n 3 3.画曲线：根据表格中得到的数据，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 【思考】曲线图与数学公式比较，有哪些优缺点？ 数学公式 曲线图 直观，但不够精确。 精确，但不够直观。 一、数学模型 定义： 用来描述一个系统或它的性质的数学形式 类型： N=N0×2n 数学公式 曲线图 直观，但不够精确 精确，但不够直观 意义： 可以描述、解释和预测种群数量的变化 通过进一步实验或观察等，对模型进行_____或_____ 根据实验数据，用适当的_____形式对事物的性质进行_____ 提出合理的_____ 研究实例 细菌每20min分裂一次，怎样计算细菌繁殖n代后的数量？ 资源和生存空间无限多，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响 观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正 Nn代表繁殖n代后细菌数量，N0为细菌起始数量，n代表繁殖代数 Nn=2n 研究方法 观察现象，提出_____ 问题 假设 数学 检验 修正 表达 步骤 物理模型 以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。 （注意：实物照片不是物理模型，比如DNA的电子显微镜照片就是研究对象DNA自身并没有对其特征进行抽象，所以不属于物理模型。） 分泌蛋白分泌过程 血糖平衡调节 概念模型 通过分析大量的具体形象，分类并揭示其共同本质，将其本质凝结在概念中，把各类对象的关系用概念与概念之间的关系来表述，用文字和符号突出表达对象的主要特征和联系。 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 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 思考·讨论 3.这种种群增长的趋势能不能一直持续下去？为什么？ 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？ 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 思考: 0 时间/min 细菌数量/个 100 200 300 400 500 20 40 60 80 100 120 140 160 180 自然界确有类似的细菌在理想条件下种群数量增长的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线大致呈“J”形。 某海岛上环颈雉种群数量的变化 二、种群的“J”形增长 种群数量/只 1937春 1937秋 1938春 1938秋 1939春 1939秋 1940春 1940秋 1941 春 1941秋 1942春 1942秋 8 40 30 100 81 426 282 844 705 1540 1325 1898 年份 种群数量/只 理想状态： ①食物充足 ②空间不限 ③气候适宜 ④没有天敌和其他竞争物种等。 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时 1.模型假设： 2.适用对象： 12 3.“J”形增长的数学模型： Nt=N0 λt ②曲线： N0 ： t ： Nt ： λ： 时间(t) 种群数量Nt 起始数量 时间 t年后该种群的数量 该种群数量是一年前种群数量的倍数 ①公式： 13 800 值的生物学意义图解 600 400 200 0 5 10 15 20 时间/d 种群的数量/个 =1.2 =1.1 =1.0 =0.8 深度思考：当λ满足什么条件时，种群数量呈“J”形增长？ 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，种群增长才为“J”形增长。 ①1-4年，种群数量呈_____形增长 ②4-5年，种群数量__________ ③5-9年，种群数量__________ ④9-10年，种群数量_______ ⑤10-11年，种群数量_____________ ⑥11-13年，种群数量__