1.2 种群的数量变化（第一课时）- 2023-2024学年高二生物上学期同步特色课件（人教版2019选择性必修2）

第1章 种群及其动态 第2节 种群数量的变化 种群及其动态 第2节 种群数量的变化 学习目标 第1课时 (第一课时) 1.建构种群增长模型的方法 ①建立数学模型;②细菌增长曲线 2. 种群增长曲线 ①“J”形增长:产生条件/增长特点/公式 ②“S”形增长:产生条件/增长特点/应用 拓展:增长率和增长速率 ③比较 3. 种群数量的波动 ①爆发;②下降;③消亡 (第二课时) 4.【探究.实践】培养液中酵母菌种群数量的变化 问题探讨：细菌的数量变化 构建细菌种群数量增长的数学模型 活动流程： 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。 【探究思考】 1.计算1个细菌繁殖不同时间所获得的后代数量，并填入表格中(P8) 2.利用表格中数据画出细菌的种群增长曲线（P8） 3.用公式表示出第n代的细菌数量Nn 1.建立数学模型 数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。 建立数学模型的步骤如下： 细菌每20min分裂一次，怎样计算细菌繁殖n代后的数量？ 研究实例 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 1.观察研究对象，提出问题。 研究方法 2.提出合理的假说。 Nn=2n 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。 4.通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正。 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。 建构种群增长模型的方法 时间（min) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 繁殖代数(Nn) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 数量（个） 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1 Nn=1×2n 思考1:这里总共呈现了哪些数学模型？ 表格、公式、曲线图 思考2: 不同数学模型的优缺点： ①数学公式：科学、准确，但不______。 ②曲线图：直观但不够________。 直观 准确 建构种群增长模型的方法 2.细菌种群增长曲线 总结：建立数学模型的步骤 观察分析 提出问题 做出假设 建立 数学模型 检验修正 思考: 该公式和曲线是对理想条件下细菌数量增长的推测，在自然界中，种群的数量变化情况是怎样的呢？ 建构种群增长模型的方法 建构种群增长模型的方法 思考·讨论：分析自然界种群增长的实例 资料1 1859年，澳大利亚 24只野兔 6亿只野兔 1个 世纪 资料2 1937—1942年，某岛屿上环颈雉种群数量增长如下图 1.这两个资料中的种群增长有什么共同点？ 种群数量增长迅猛，且呈无限增长趋势。 2.种群出现这种增长的原因是什么？ 食物充足，缺少天敌。 3.这种种群增长的趋势能不能一直持续下去？为什么？ 不能。因为资源和空间是有限的。 通过资料1和2可知： 自然界中有类似细菌在理想条件下种群增长的形式。 种群增长模型----“J”形增长 【注意】该曲线的起点不是原点。 1.产生条件 理想状态，环境资源无限——食物和空间条件充裕，气候适宜，没有敌害,没有其他竞争物种等。 2.增长特点 种群数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍，即持续快速增长。 λ= 本年的数量/前一年的数量 3.公式：t年后种群的数量为 Nt=N0 λt （N0为起始数量， t为时间， Nt表示t年后该种群的数量， λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数） ①动物迁入适宜其生活的新环境后，一段时间内种群的数量变化 ②外来入侵物种的种群数量变化 ③实验室条件 种群增长模型----“J”形增长 “J”形曲线的特点（关于“λ”） 活动流程：请分析在λ＞1、λ=1、λ＜1时的种群数量分别发生怎么的变化。 分别描述出λ=1.2，λ=1，λ=0.8时曲线的趋势。 λ=Nt/Nt-1 ①λ＞1，种群数量______ ②λ=1，种群数量_______ ③λ＜1，种群数量______ 增加 不变 减少 λ=1.5 λ=1.2 λ=1 λ=0.8 λ>1且恒定 思考:种群数量要呈“J”形增长，λ的值需要符合哪些条件？ 1-4年，种群数量呈___形增长 4-5年，种群数量__________ 5-9年，种群数量__________ 9-10年，种群数量_______ 10-11年，种群数量_____________ 11-13年，种群数量____________________________ 前9年，种群数量第_______年最高 9-13年，种群数量第______年最低 “J” 增长 相对稳定 下降 下降 11-12年下降，12-13年增长 5 12 【现学现用】据图说出种群数量如何变化