1.2建构种群增长模型的方法及种群数量的变化课件2023-2024学年高二上学期生物人教版选择性必修2

第2课时 第1章 种群及其动态 建构种群增长模型的方法及种群数量的变化 人教版选择性必修2 1 1.能尝试建立数学模型表征和解释种群的数量变化。 2.能运用种群的“J”形和“S”形增长模型说明种群数量变化的规律，并运用种群数量变化的规律解释实际问题。 学习活动 学习总结 学习目标 任务：阅读资料，思考以下问题 资料：下表为一个细菌在营养和生存空间没有限制的情况下，以每20分钟繁殖一代在不同时间(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) 1 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1.如果我们用N表示细菌数量，n表示细菌繁殖的代数，请尝试写出细菌种群增长的公式。72h后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？ 【问题】 尝试建立数学模型表征和解释种群的数量变化 目标 一 2216个 学习目标 学习总结 学习活动 2.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。 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？ 曲线图: 直观，但不够精确。数学方程式: 精确，但不够直观。 学习目标 学习总结 学习活动 【核心归纳】建立数学模型的一般步骤 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 学习目标 学习总结 学习活动 目标二：能运用种群的“J”形和“S”形增长模型说明种群数量变化的规律，并运用种群数量变化的规律解释实际问题。 任务1：阅读教材第8页，分析自然界种群增长的实例。 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1 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。 资料2 学习目标 学习总结 学习活动 资料一与资料二中的种群增长有什么共同点？种群出现这种增长的原因是什么？ 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1 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。 资料2 种群数量增长迅猛，且呈无限增长趋势。 食物充足、缺少天敌等。 学习目标 学习总结 学习活动 注意：该曲线的起点不是原点； 自然界确有类似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，曲线则大致呈“J”形，这种类型的种群增长称为“J”形增长 1.概念： 2.条件： 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 。 （1）食物和空间条件充裕 （2）气候适宜 （3）没有敌害 （4）其他竞争物种 【知识总结】“J”形增长的数学模型及增长特点 学习目标 学习总结 学习活动 任务2：阅读教材第9页高斯实验，讨论下列问题 资料：高斯在0.5mL培养液中放入5个大草履虫，每隔24小时统计一次大草履虫的数量，得出下图所示结果。 学习目标 学习总结 学习活动 任务2-1：高斯实验条件与细菌增长模型的条件有何显著不同？在该条件下种群增长为什么会呈“S”型? 【提示】资源和空间总是有限。在资源和空间有限的条件下，当种群密度增大时，种内竞争加剧，就会使种群的出生率降低、死亡率升高。当死亡率和出生率相等时，种群的增长就会停止，维持在一定的水平。 学习目标 学习总结 学习活动 【知识总结】“S”形增长的数学模型及增长特点 1.“S”形增长含义 种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，增长曲线呈“ ”形 S 2.形成原因： 资源和空间有限 种群密度增大时 种内竞争加剧 出生率降低 出生率＝死亡率