内容正文:
高二生物选择性必修二1.2《种群数量的变化》导学案(一)
学习目标:1.通过阐释种群数量变化培养建模及模型分析能力。
2.概述“J”形曲线和“S”形曲线的成因和变化过程。
学习过程:
情境引入:加拿大一枝黄花
加拿大一枝黄花给我们的生态环境造成了损害,可以通过调查它的种群数量及判断变化趋势来判断。但是其种群数量到底是怎样变化的?变化的具体规律是什么呢?我们需要学习一种科学研究方法: 。
活动:阅读教材“问题探讨”,思考:
(1)计算一个细菌产生的后代在不同时间的数量,并填入下表:
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。
(2)请递推出第n代细菌数量的计算公式: 。思考上述公式成立的前提条件: 。
(3)通过以上细菌种群数量的计算过程,体悟数学建模的过程,试说出数学建模的流程。
。
(4)数学建模中的数学形式有哪些?各自的优缺点是什么?
。
一、建构种群增长模型的方法
1.概念:用来描述一个 或它的 的数学形式。
2.建立数学模型四步骤:
(1) 观察研究对象,
(2) 提出
(3) 据实验数据,用 对事物的性质进行表达,即
(4)通过进一步 等,对模型进行
二、种群数量的变化
一株加拿大一枝黄花一个生长季可以产生2万多粒种子,三年就可成片。刚开始引入我国时,其种群数量增加很快,分析引入初期,其种群数量是如何增长的: 。写出一株加拿大一枝黄花按照上述模式增长的计算公式: 。
总结:种群在上述条件(理想条件)下数量增长的一般公式: 。
活动:讨论“J”形增长模型分析
请据图分析,种群数量变化符合数学公式:Nt=N0λt时,种群增长曲线一定是“J”形吗?
1.种群的“J”形增长
(1)含义: 。
(2).产生条件:
(3).增长特点: 种群数量每年以 增长,第二年是第一年的 倍。
(4).计算公式(建立数学模型):
t年后种群的数量为:
(N0为 , t为时间, 表示t年后该种群的数量, 表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。) λ=
(5). 实例①动物迁入 新环境后,一段时间内种群的数量变化;
② 的种群数量变化。
研究发现。菟丝子可以寄生在加拿大一枝黄花上,抑制其有性生殖,降低其繁殖率。另外,锈菌目真菌和土壤真菌产生的毒素,能在5小时内使加拿大一枝黄花中毒,两天内能将它们杀灭。
思考:(1)现实环境中存在菟丝子、锈菌目真菌和土壤真菌等因素,加拿大一枝黄花种群的出生率、死亡率将会怎样变化: 。
(2)现实情况中,加拿大一枝黄花种群的数量最终将会怎样变化: 。
(3)现实情况中,加拿大一枝黄花种群的数量增长变化更符合 模型;
(4)上述模型的最大数值被称为种群的 ;其含义是 ;此时,种群的出生率和死亡率的关系是 。
(5)同一种群的K值的影响因素有: 。
2.种群的“S”形增长
1.模型假设: 等(即存在 )
2.建立模型:
一定环境条件所能维持的种群最大数量称为 ,又称 。
3.曲线图分析:
ab段:种群基数 ,需要适应新环境,增长较