1.2种群数量的变化（第1课时）课件-2023-2024学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修2

第2节 种群数量的变化（第1课时） 年 级： 高二 主讲人： 学 科：生物学（人教版） 学 校： 人教版 选择性必修2 学习目标 4.从生物学视角关注人类活动对种群数量的变化。 1.通过问题探讨，自主探究、梳理建构数学模型的方法。 2.通过资料分析，归纳总结种群数量增长规律为“J”型和“S”型曲线。 3.举例说明种群的“J”形增长、“S”形增长、波动等数学变化情况。 问题探讨 我们的手上难免沾染细菌。一双未洗过的手上最多有80万个细菌，一克指甲垢里藏有38亿个细菌。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就通过分裂繁殖一代。 1.72h后,由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？ 2.第n代细菌数量的计算公式是什么？ 2216 Nn＝1×２n 任务一：自主探究、分析资料、回答问题，梳理建构数学模型的方法。 问题探讨 3.计算出一个细菌产生的后代在不同时间的数量填入下表，画出细菌的数量增长曲线。 问题： 比较分析数学公式相比和曲线图表的数学模型各有什么优点？ 时间/min 20 40 60 80 100 120 140 160 180 细菌数量/个 2 4 8 16 32 64 128 256 512 ② 种群增长曲线可以直观地反映出种群的增长趋势，但不够精确。 ① 数学公式Nt=2n更加的精确，但不能反映出种群的增长趋势。 数学模型法 种群数量/个 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 1 2 4 8 16 32 64 128 256 512 一.建构数学模型的方法 1.数学模型建构的步骤 提出问题 作出假设 数学表达 检验或修正 细菌每20min分裂一次 在资源和空间无限多的环境中，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 4.数学模型: 描述、解释和预测种群数量的变化 2.数学模型的表达形式 数学方程式 曲线图 3.建构数学模型的意义: 图表 一.建构数学模型的方法 是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。 在自然界中，种群的数量变化情况是怎样的呢？ 任务二：分析资料，小组合作讨论回答问题，归纳种群的“J”“S”形增长规律。 二.种群的“J”形增长 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。 二.种群的“J”形增长 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年期间该种群数量增长如图。 资料3：凤眼莲（水葫芦）原产于南美，1901年作为花卉引入我国。30年代作为畜禽伺料引入中国内地各省，并作为观赏和净化水质的植物推广种植，后逃逸为野生。由于繁殖迅速，又几乎没有竞争对手和天敌，在我国南方江河湖泊中发展迅速，目前有这种凤眼莲184万吨，成为我国淡水水体中主要外来入侵物种之一。 二.种群的“J”形增长 问题1：这三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。 问题2：种群出现这种增长的原因是什么？ 食物充足，缺少天敌等。 问题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。 二.种群的“J”形增长 通过上述两个实例可以看出，自然界有类似细菌在理想条件下种群增长的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线则大致呈“J”形。这种类型的种群增长称为“J”形增长。 二.种群的“J”形增长 1.N0为某种动物种群的起始数量，种群数量每年以一定倍数增长，第二年的数量是第一年的倍，则t年后，Nt的计算公式怎么表示？ 时间（t） N0 种群数量 t年后的种群数量 起始数量 种群数量是前年种群数量的倍数 时间 思考 2.模型假设条件： 食物或养料充足，生存空间充裕，气候适宜，没有天敌等理想的环境 二.种群的“J”形增长 如果遇到资源、空间等方面的限制，种群还会呈“J”形增长吗？ 问题 三、种群的“S”形增长 资料 高斯对大草履虫种群研究的实验：高斯（Gause，1934）把5个大草履虫置于0.5mL的培养液中，每隔24小时统计一次数据，经过反复实验，结果如下： 时间（天） 0 1 2 3 4 5 6 种群数量（个） 5 20 137 319 369 375 375 任务二：分析资料，小组合作讨论回答问题，归纳种群