種群數(shù)量的變化

1、種群數(shù)量的變化商丘市回民中學(xué) 韓雙旭2015年生物藝術(shù)競賽冠軍生長的菌落思考：1.細(xì)菌分裂一代的時間 2.細(xì)菌數(shù)量如何變化的？020406080時間（min）細(xì)菌繁殖產(chǎn)生的后代數(shù)量1240 ?時間（min)20406080100120140160180分裂次數(shù)數(shù)量（個）2481632641282565121234567891.填寫下表：計算一個細(xì)菌在不同時間（單位為min）產(chǎn)生后代的數(shù)量2.細(xì)菌數(shù)量(Nn)和繁殖代數(shù)(n)之間的關(guān)系: Nn=2n活動 一：嘗試用三種方法表示細(xì)菌數(shù)量變化3.以時間為橫坐標(biāo)，細(xì)菌數(shù)量為縱坐標(biāo)，畫出細(xì)菌的數(shù)量增長曲線。數(shù)學(xué)模型：是用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式

2、。8070605040302010 20 40 60 80 100 120 140 160細(xì)菌數(shù)量/個時間/分鐘細(xì)菌數(shù)量/個時間/分鐘一、建構(gòu)種群增長模型的方法1、觀察研究對象，提出問題細(xì)菌每20分鐘分裂一次提問：細(xì)菌數(shù)量是如何變化的2、提出合理的假設(shè)在資源和空間無限多的環(huán)境中，細(xì)菌種群的增長不受種群密度增加的影響3、根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá)4、實驗或觀察等，對模型進(jìn)行檢驗或修正觀察、統(tǒng)計細(xì)菌的數(shù)量，對自己所建立的模型進(jìn)行檢驗或修正數(shù)學(xué)模型步驟：Nnn研究對象：草履蟲條件：定期分瓶培養(yǎng)視野中3個視野內(nèi)25個日期草履蟲數(shù)量（個）3月22日（初始）1323月23日5793

3、月24日16783月25日42323月26日83403月27日161683月28日28112一天后兩天后閱讀、思考實例中，種群數(shù)量增長類似細(xì)菌數(shù)量增長的原因有哪些？理想條件實例一：1859年，一位英國人來到澳大利亞定居，他帶來了24只野兔。讓他沒有想到的是，一個世紀(jì)之后，這24只野兔的后代竟達(dá)到6億只以上。漫山遍野的野兔與牛羊爭食牧草，啃嚙樹皮，造成植被破壞，導(dǎo)致水土流失。后來，人們引入了黏液瘤病毒才使野兔的數(shù)量得到控制。 實例二：在20世紀(jì)30年代，人們將環(huán)頸雉引入美國的一個島嶼。在19371942年期間，這個種群數(shù)量的增長如下圖所示。 “J”型曲線1.觀察研究對象、提出問題2.合理的假設(shè)3

4、.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，數(shù)學(xué)形式表達(dá)4.實驗或觀察，檢驗或修正活動二：嘗試建構(gòu)“J”型曲線的公式數(shù)學(xué)模型環(huán)頸雉數(shù)據(jù)： 若在食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有天敵等條件下，環(huán)頸雉的起始數(shù)量為 個，并且第二年是第一年的 倍（每年增長倍數(shù)不變），則：一年后種群數(shù)量N1=兩年后種群數(shù)量N2=t年后種群數(shù)量Nt=2003200332003tNt=N0t 2003N0二、種群增長的“J”型曲線產(chǎn)生條件： 理想狀態(tài)（食物空間條件充裕、氣候適宜、沒有天敵等）建立模型： Nt=N0t 參數(shù)意義： N0為起始數(shù)量 t為時間 Nt表示t年后該種群的數(shù)量 表示第二年是第一年的倍數(shù)“J”型曲線曲線圖與數(shù)學(xué)方程式比較，有哪些優(yōu)缺

5、點？曲線圖：直觀，但不夠精確數(shù)學(xué)公式：精確，但不夠直觀想一想活動三：根據(jù)高斯的實驗結(jié)果，你能提出什么問題呢？在資源、空間有限的情況下，種群經(jīng)過一定時間的增長后，數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長曲線，稱為“S”型曲線概念：三、種群增長的“S”型曲線種群數(shù)量/個t/dK=375產(chǎn)生條件： 自然條件食物等資源和空間有限 K值： 在環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量稱為環(huán)境容納量。 出生率降低，死亡率增高，直到出生率=死亡率時，種群增長停止，會穩(wěn)定在一個水平。同一種群的K值是固定不變的嗎？如果不是怎么改變它的大小？思考？1.對家鼠等有害動物的控制，應(yīng)當(dāng)采取什么措施？2.怎樣做才是保護(hù)瀕危動物

6、的根本措施？ 小結(jié)：一、建構(gòu)種群增長模型的方法1.觀察研究對象、提出問題2.合理的假設(shè)3.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，數(shù)學(xué)形式表達(dá)4.實驗或觀察，檢驗或修正二、種群增長的“J”型曲線 1.產(chǎn)生條件：理想條件2.建立模型：Nt=N0t 三、種群增長的“S”型曲線概念、產(chǎn)生條件、K值、K值應(yīng)用曲線圖：“J”型曲線“S”型曲線 關(guān)于酵母菌的敘述，錯誤的是() A酵母菌既含有核基因，又含有線粒體基因B酵母菌無氧呼吸的終產(chǎn)物經(jīng)主動運輸運到 細(xì)胞外C培養(yǎng)液中酵母菌的種群數(shù)量在培養(yǎng)早期呈“J”型增長D碳源充足和不充足的培養(yǎng)液中酵母菌種群的K值不同答案：B（1）嘗試畫出“J”型曲線中，種群增長率與 時間的關(guān)系。（2）嘗試畫出“S”型曲線中，種群增長速率與時間的關(guān)系。（3