1.2.1种群数量的变化课件-2023-2024学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修2

讨论: 1.第n代细菌数量的计算公式是什么？ 假设在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20min就通过分裂繁殖一次。 时间（min) 20 40 60 80 100 120 140 160 180 分裂次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 细菌数量 21 22 23 24 25 26 27 28 29 ，第n代的数量为Nn= N0×2n。 2. 72h后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？ 2216个 设细菌初始数量为N0 在一个培养瓶中，细菌数量会一直按这个公式描述的趋势增长吗?如何验证你的观点？ 不会。因为培养瓶中的营养物质和空间是有限的。 4.以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，画出细菌的数量增长曲线。 Nn= N0×2n 【思考】曲线图与数学方程式比较，有哪些优缺点？ 曲线图：直观，但不够精确。 数学方程式：精确，但不够直观。 2.数学模型的表现形式 公式法 曲线图法 Nn= N0×2n 准确 直观 1.数学模型概念： 是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。 3.数学模型意义： 描述、解释和预测种群数量的变化。 构建种群增长模型的方法 3 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 研究实例 研究方法 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 4.数学模型建构的步骤 1.种群数量增长迅猛，且呈无限增长趋势； 2.食物充足、缺少天敌； 3.不能，因为资源和空间是有限的； 凤眼莲（水葫芦） 实例3：凤眼莲原产于南美，1901年作为花卉引入中国。由于繁殖迅速，又几乎没有竞争对手和天敌，我国目前有184万吨。它对其生活的水面采取了野蛮的封锁策略，挡住阳光，导致水下植物得不到足够光照而死亡 。 由以上实例可得，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，曲线则大致呈“J”形，这种类型的种群增长称为“J”形增长。 1.模型假设 （1）条件：__________________________________ __________________________________ （2）数量变化：______________________________ ______________________________ 食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害、 没有其他竞争物种（即无环境阻力） 种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年的数量是第一年的λ倍 思考：哪些情况下可能出现这种条件？ 实验室条件下、迁移入新环境（如物种入侵） 思考：生物迁入新环境一定会出现J形增长吗？ 不一定 2.建立模型 （1）数学公式 t年后种群的数量为______________； 参数含义： N0为______________； t为______； Nt表示________________； λ表示_____________________________； （2）曲线图 Nt=N0λt 该种群的起始数量 时间 t年后该种群的数量 该种群数量是前一年种群数量的倍数 *注意： 该曲线的起点不是原点； 思考： 当λ=1时，种群数量如何变化？ 当λ＞1时，种群数量如何变化？ 当λ＜1时，种群数量如何变化？ 当λ＞1时，种群一定呈“J”形增长吗？ 种群数量不变（相对稳定） 种群数量增长 种群数量下降 不一定； 只有λ＞1且为定值时，种群增长才为“J”形增长； 《金版》P12点拨提升 现学现用：据图说出种群数量如何变化 1-4年，种群数量_______________ 4-5年，种群数量_______________ 5-9年，种群数量_______________ 9-10年，种群数量______________ 10-11年，种群数量_____________ 11-13年，种群数量_____________ 前9年，种群数量第_______年最高 9-13年，种群数量第______年最低 呈“J”形增长 增长 相对稳定 下降 下降 11-12下降，12-13增长 5 12 《金版》P12 例2 ＝ 增长速率＝ 末数－初数