1.2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

渔业生产中为持续发展、获得最大经济效益，何时捕捞最好？每次应该捕捞多少？ 怎样做好防治鼠害、防治蝗灾、灭蝇灭蚊？ 第2节 种群数量的变化 第1章 种群及其动态 2 在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20分钟就通过分裂繁殖一代。 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) 20 40 60 80 100 120 140 160 180 分裂次数 细菌数量(个) 2 16 32 64 128 256 512 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2. 推算n代大肠杆菌数量的计算公式： Nn = 1×2n 4 8 21 22 23 25 26 27 28 29 24 问题探讨 一、建构种群增长模型的方法 3 3. 以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，画出细菌的种群增长曲线。 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 数量（个） 2 4 8 16 32 64 128 256 512 数学方程式：Nn＝2n 更精确，但较抽象不够直观。 曲线图：更直观地反映出种群数量的增长趋势，但没有数学公式精确。 数学模型法 100 200 300 400 500 600 0 细菌数量（个） 时间（min） 20 40 60 80 100 180 0 160 140 120 观察研究对象，提出问题 提出合理的假设 通过进一步的实验或观察等，对模型进行检验或修正 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 细胞每20min分裂一次 资源空间无限多，细菌种群的增长不受种群密度增加的影响 观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正 建立数学模型的一般步骤 归纳： Nn=2n，N代表细菌数量，n代表第几代 在自然界中，种群的数量变化情况是怎样的呢？ 思考： 资料1 1859年，一个英格兰的农民带着24只野兔，登陆澳大利亚并定居下来，但谁也没想到，一个世纪之后，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，还啃啮树皮，造成植被破坏，导致水土流失。后来，人们引入了粘液瘤病毒才使野兔的数量得到控制。 二、种群增长的“J”形增长 在20世纪30年代，人们将环颈雉引入某地的一个岛屿。在1937－1942年期间，这个种群数量的增长如下图所示。 资料2 环颈雉 某岛屿环颈雉种群数量的增长曲线 1. 在有关野兔和环颈雉的两个资料中，两个种群的增长情况有什么共同点？ 2. 种群出现这种增长的原因是什么？ 3. 野兔和环颈雉种群的增长曲线是否类似于细菌种群的增长曲线？ 类似，均呈 “J”形。 食物充足，缺少天敌等。 种群数量均增长迅猛，且呈无限增长趋势。 讨论： 自然界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，曲线大致呈“Ｊ”形。 种群数量 时间 “J”形增长曲线 “Ｊ”形增长的数学模型： 模型假设：在食物和空间条件充裕、气候适宜、无敌害等条件下，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。 建立模型：t年后种群数量为Nt = N0λt 各参数的意义：N0为某种动物种群的起始数量，t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。 1. 产生条件： 理想状态：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等； 2. 增长特点： 种群数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年 的λ倍。 3. 量的计算：t年后种群的数量为 Nt=N0λt 实验室条件下、当一个种群刚迁入到 一个新的适宜环境时的最初一段时间。 4. 适用情形： 注解：N0为起始数量，t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，λ为一年前种群数量的倍数。 种群数量的“J”形增长 总结： 有实例证明吗？ 上述实例（野兔、环颈雉）中，如果遇到资源、空间等方面的限制，种群还会呈“Ｊ”形增长吗？ 思考： 不会 高斯（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： 1. 高斯对大草履虫种群研究的实验 （1） 请绘制大草履虫的种群增长曲线 三、种群增长的“S”形增长 时间（d） 1 2 3 4 5 6 种群大小 20.4 137.2 319.0 369.0 373.3 365.4 1 2 3 4 5 6时间/d 400 300 200 100 种群数量/个 大草履虫种群的增长呈“S”形 随着大草履虫数量的增多，它们对食物和空间的竞争也趋于激烈，导致种群出生率降低，死亡率升高。 （2）为什么高斯的实验结果并