1.2.1 建构种群增长模型的方法及种群数量的变化（导学案）-【上好课】高二生物同步高效课堂（人教版2019选择性必修2）

第2节 种群数量的变化 第1课时　建构种群增长模型的方法及种群数量的变化 班级 学号 姓名 1.生命观念:运用稳态与平衡观,说明种群数量变化的规律。 2.科学思维:采用模型与建模的方法,说出种群数量增长的特点。 3.科学探究:通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化活动,说出种群数量变化规律。 目标一、 建构种群增长模型的方法 1. 建构种群增长模型 （1） 数学模型 ：用来描述一个系统或它的性质的 数学 形式。 （2） 建构种群增长数学模型的步骤 研究方法 研究实例 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 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 Nn=2n N代表细菌数量，n代表第几代 通过进一步实验或观察等，对模型进行 检验或修正 观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正 2. 种群增长数学模型的类型 （1） 数学公式 ：如“J”形增长模型为Nt=N0λt。具有科学、准确反映种群数量的优点。 （2） 曲线图 ：能直观反映出种群数量的增长趋势。 任务一　建构某种细菌种群的增长模型 根据教材P7“问题探讨”，回答下列问题： 1.填写下表：计算一个细菌在不同时间(单位为min)产生后代的数量。 时间(min) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 代数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 数量(个) 20 2.第n代细菌数量的计算公式是什么？ 提示　设细菌初始数量为N0，第一次分裂产生的细菌数为第一代，数量为N0×2，第n代的细菌数量为Nn＝N0×2n。 3．72 h后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？ 提示　2216个。 4．以时间为横坐标、细菌数量为纵坐标，请在下面坐标图中画出细菌的数量增长曲线。 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？分析其原因。 提示　不会；因为培养瓶中的营养物质和空间都是有限的。 6．曲线图能更直观地反映出种群的增长趋势，但是同数学公式相比，曲线图表示的模型有什么局限性？ 提示　同数学公式相比，曲线图表示的模型不够精确。 1．数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。某同学在分析某种细菌(每20 min分裂一次)在营养和空间没有限制的情况下数量变化模型时，采取如下的模型建构程序和实验步骤，你认为建构的模型和对应的操作，不合理的一组是(　　) A．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？ B．提出合理假设：资源和生存空间无限时，细菌种群的增长不会受种群密度增加的制约 C．根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达：Nn＝2n D．进一步实验或观察，对模型进行检验或修正：根据Nn＝2n画出数学曲线图 2.（2023春•响水县校级期末）某种细菌每20min就通过分裂繁殖一代，1h后，有一个细菌分裂产生的细菌数量是（　　） A．2 B．4 C．6 D．8 目标二、 种群数量的变化 1.种群的“J”形增长 （1）条件： 食物、空间 条件充裕； 气候适宜 ；没有 天敌和其他竞争物种 等。 （2）建立模型（1） 公式：Nt=N0λt （2） 解读： ①N0：种群 起始数量 ②t：时间（年） ③Nt：t年后该种群的数量 ④λ：该种群数量是前一年种群数量的 倍数 （3）增长率与增长速率的变化 增长率 ①概念：单位时间内 新增 个体数占 原有 个体数的比值。 ②计算公式： ③曲线： （2）增长速率 ①概念： 单位时间 内的 新增 个体数。 ②计算公式： ③曲线： 2.种群的“S”形增长 (1)含义：种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，增长曲线呈“S”形。 (2)数学模型 ①模型假设 ②建立模型 (3)环境容纳量：一定的环境条件所能维持的种群最大数量,又称K值。 (4)应用 ①野生大熊猫数量锐减的原因： 遭到破坏，食物减少和活动范围缩小， 变小。 ②应对措施：建立 ，改善栖息环境，提高 。 【微点拨】 · 当种群数量达到K值时，种群增长率为0，即出生率=死亡率；同时增长速率也为0。 · K值和K/2的几种表示方式 t1对应K/2值，t2对应K值。 1. “S”形曲线与“J”形曲线的联系 （1） 甲表示“J”形曲线，乙表示“