1.2 种群数量的变化-2023-2024学年高二生物上册同步精讲课件（人教版2019选择性必修2）

第2节 种群数量的变化 第1章 种群及其动态 选修二 建构种群增长模型的方法 1 种群的“J”形增长 2 目录 种群的“S”形增长 3 培养液中酵母菌种群数量的变化 5 种群数量的波动 4 习题检测 6 1.通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化等活动， 尝试建立数学模型表征和解释种群的数量变化。 2.举例说明种群的“J”形增长、“S”形增长、波动等 数量变化情况。 一、学习目标 二、重点 1.建构种群增长模型的方法。 建构种群增长的数学模型。 三、难点 3.阐明环境容纳量原理在实践中的应用。 2.种群的“J”形增长和“S”形增长。 建构种群增长模型的方法 1 问题探讨 我们手上难免沾染细菌。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就通过二分裂繁殖一代。 1.细菌的生殖方式是怎样的？ 2.计算一个细菌产生的后代在不同时间的数量，并填入下表。 二分裂 时间（min) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 分裂次数 0 数量（个） 1 5 问题探讨 时间(min) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 分裂次数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 数量（个） 1 2 4 8 16 32 64 128 256 512 3.第n代细菌数量的计算公式是什么？ 72h后数量是多少？ 2216 Nn= 1✖2n 4.根据表格，画出细菌种群的增长曲线。 6 问题探讨 5.在一个培养瓶中，细菌的数量会一直按照这个公式描述的趋势增长吗？ 为什么？ 不会，因为培养瓶中的营养物质和空间是有限的。该公式成立是在理想条件下的。 Nn= 1✖2n 7 建构种群增长模型的方法 1 一、种群增长模型的研究方法 1. 建立数学模型 2.数学模型的表现形式 Nn= 1✖2n 用来描述一个系统或它的性质的数学形式。 优 局限性 数学公式 曲线图 精确 不够直观 能直观地反映变化趋势 不够精确 3.建构数学模型的意义 描述、解释和预测种群数量的变化。 8 二、建立数学模型步骤 研究实例 研究方法 细菌每20min分裂一次，怎样计算繁殖n代的数量？ 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 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 9 种群的“J”形增长 2 种群的“J”形增长 2 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。漫山遍野的野兔不仅与牛羊争食牧草，还啃噬树皮，造成植被破坏，导致水土流失。直到人们引入了黏液瘤病毒才使野兔的数量得到控制。 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。 11 种群的“J”形增长 2 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。 3. 这种种群增长的趋势能不能一直持续下去？为什么？ 2. 种群出现这种增长的原因是什么？ 食物充足、缺少天敌等。 不能。因为资源和空间是有限的。 4.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？ 类似，均成“J”形。 12 种群的“J”形增长 2 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。 *注意：该曲线的起点不是原点。 一、模型假设 理想状态 食物充足，空间不限， 气候适宜，没有敌害等。 13 种群的“J”形增长 2 二、种群 “J”形增长的数学模型公式 Nt=N0 λt 1.公式： t ——时间 Nt——表示t年后该种群的数量 N0——起始数量 λ——每一代种群数量是前一代的倍数 2.曲线式： 时间(t) 种群数量Nt 种群数量曲线 随条件 改变起点 3.适用对象 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 。 14 种群的“J”形增长 2 福寿螺，瓶螺科瓶螺属软体动物，原产于南美洲亚马逊河流域，1981年作为食用螺引入中国，因其适应性强，繁殖迅速，食量大且食物种类繁多能破坏粮食作物、蔬菜和水生农作物的生长，成为危害巨大的外来入侵物种。 培养大肠杆菌的培养基 15 种群的“J”形增长 2 三、