内容正文:
种群数量的变化
第2节 第1课时
第1章 种群及其动态
1
教学目标
目标
01
02
03
通过分析与比较,明确种群的“J”形增长和“S”形增长的条件和特点;通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化等活动,尝试建构种群数量增长的数学模型。
(科学思维、科学探究)
通过分析影响种群数量变化的因素,形成稳态与平衡观。(生命观念)
运用种群数量变化规律解决生产生活中的实际问题,关注人类活动对动植物种群数量变化的影响。(社会责任)
2
目录
CONTENTS
研究种群数量变化的方法
1/
种群“J”型增长
2/
种群“S”型增长
3/
种群数量的波动
4/
某种细菌每20 min就通过分裂繁殖一代
min
0
时间/min
细菌数量 / 个
1个
20
min
20
2个
21
min
40
4个
22
min
60
8个
23
min
80
16个
24
(第1代)
(第2代)
(第3代)
(第4代)
1.第n代细菌数量的计算公式是什么?
Nn=2n
某种细菌每20 min就通过分裂繁殖一代
min
0
时间/min
细菌数量 / 个
1个
20
min
20
2个
21
min
40
4个
22
min
60
8个
23
min
80
16个
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(第1代)
(第2代)
(第3代)
(第4代)
2.72 h后,由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少?
2216个。
细菌的增殖(视频)
培养瓶
min
0
时间/min
细菌数量 / 个
1个
20
min
20
2个
21
min
40
4个
22
min
60
8个
23
min
80
16个
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(第1代)
(第2代)
(第3代)
(第4代)
3.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?如何验证你的观点?
可以用实验计数法来验证。
不会,因为培养瓶中的营养物质和空间是有限的。
Nn=2n
数学公式
数学公式
时间/min 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
繁殖代数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
细菌数量/个 20
2
4
8
16
32
64
128
256
512
0
时间/min
细菌数量/个
100
200
300
400
500
20
40
60
80
100
120
140
160
180
曲线图
曲线图
精确,但不够直观。
直观,但不够精确。
该公式和增长曲线,只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?
【阅读】P7“建立数学模型”的四步
一. 研究种群数量变化的方法
建立数学模型
研究方法
研究实例
观察研究对象,提出问题
细菌每 20 min 分裂一次,怎样计算细菌繁殖 n 代后的数量?
一. 研究种群数量变化的方法
建立数学模型
研究方法
研究实例
观察研究对象,提出问题
细菌每 20 min 分裂一次,怎样计算细菌繁殖 n 代后的数量?
提出合理的假设
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
建立数学模型
研究方法
研究实例
观察研究对象,提出问题
细菌每 20 min 分裂一次,怎样计算细菌繁殖 n 代后的数量?
提出合理的假设
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
建立数学模型
Nn=2n
N代表细菌数量,n表示第几代
数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。可为公式、坐标图等。
建立数学模型
研究方法
研究实例
观察研究对象,提出问题
细菌每 20 min 分裂一次,怎样计算细菌繁殖 n 代后的数量?
提出合理的假设
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
建立数学模型
Nn=2n
N代表细菌数量,n表示第几代
对模型进行检验或修正
通过进一步实验或观察等,对模型进行检验或修正
数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。可为公式、坐标图等。
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。
分析自然界种群增长实例
一. 研究种群数量变化的方法
13
资料2:20世纪30年代时,人们将环颈雉引入到美国的一个岛屿上,在最初的5年内, 1937—1942年期间该种群数量的增长如左图所示
分析自然界种群增长实例
一. 研究种群数量变化的方法
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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 3