优质实用课件精选种群数量的变化公开课优质课件.ppt
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1、 种群数量的变化种群数量的变化执教教师:XXX在在 营养和生营养和生存空间没有存空间没有限制的情况限制的情况下下,某种细,某种细菌菌20min20min就通就通过分裂增殖过分裂增殖一次。一次。任务任务1 1:计算:计算1 1个细菌产生的后代在不同时间的数量,并填入下表:个细菌产生的后代在不同时间的数量,并填入下表:时间时间(min)20406080100 120 140 160 180细菌数量细菌数量248163264128256512任务任务2 2:用公式表示出第:用公式表示出第n n代的细菌数量代的细菌数量N Nn n(20min20min时为第一代):时为第一代):Nn=2n任务任务3
2、3:利用表格中数据画出细菌的种群增长曲线:利用表格中数据画出细菌的种群增长曲线(p66p66):):思考:思考: 真实情况下细菌的数量变化真如公式和曲线图所真实情况下细菌的数量变化真如公式和曲线图所示吗?示吗?用细胞计数仪用细胞计数仪对细菌数量进对细菌数量进行精确计数发行精确计数发现,大约现,大约1717小小时后,细菌数时后,细菌数量不再增多量不再增多一、研究种群数量变化的方法一、研究种群数量变化的方法构建数学模型构建数学模型1.概念概念:用来描述一个系统或用来描述一个系统或它的它的性质的数学形式。性质的数学形式。2.步骤:步骤:研究实例研究实例研究方法研究方法细菌每细菌每20分钟分钟分裂一次
3、分裂一次观察研究对象观察研究对象提出问题提出问题在资源和空间无限的环在资源和空间无限的环境中,细菌种群的增长境中,细菌种群的增长不受影响的情况下不受影响的情况下提出合理的假设提出合理的假设Nn = 2n根据实验数据,用适根据实验数据,用适当的数学形式对事物的当的数学形式对事物的性质进行表达性质进行表达观察、统计细菌数量,观察、统计细菌数量,对自己建立的模型进行对自己建立的模型进行检验或修正检验或修正通过进一步实验或通过进一步实验或观察等对模型进行观察等对模型进行检验或修正检验或修正3.建立数学模型,解决实际问题:建立数学模型,解决实际问题:实验实验1 1:有人在适宜条件下培养大草履虫,并且每天
4、有人在适宜条件下培养大草履虫,并且每天更换培养液,保证大草履虫有充足的营养和生存空间,更换培养液,保证大草履虫有充足的营养和生存空间,最先放入最先放入5 5只大草履虫,每天记录其数量变化如下表只大草履虫,每天记录其数量变化如下表所示,请问一周所示,请问一周(7 7天)天)后,该大草履虫种群的数量后,该大草履虫种群的数量大约为多少?大约为多少?时间时间初始初始1天天后后2天天后后3天天后后种群数量种群数量51981325思考思考1 1: 仔细观察表格,你能发现什么规律?仔细观察表格,你能发现什么规律?答:答:81920提示:提示:4 45 5的值为的值为102410244 46 6的值为的值为4
5、09640964 47 7的值为的值为1638416384思考思考2 2: 若假设后一天的数量始终是前一天数量的若假设后一天的数量始终是前一天数量的4 4倍倍,你能否在假设的基础上建立数学模型,你能否在假设的基础上建立数学模型解决实验中的问题:解决实验中的问题:7 7天后大草履虫的数量天后大草履虫的数量思考思考3 3: 若若N N0 0为某种群起始数量,为某种群起始数量,N Nt t表示经过表示经过t t天天后后该该种群的种群的数量,且后一天的数量始终为前一天数数量,且后一天的数量始终为前一天数量的量的倍,试建立表示该种群数量变化的一般公式倍,试建立表示该种群数量变化的一般公式并作出曲线并作出
6、曲线Nt=N0 t tN0Nt思考思考4 4: 除了利用建立的数学模型来预测除了利用建立的数学模型来预测7 7天后的种天后的种群数量之外,我们还能利用该数学模型来解决哪群数量之外,我们还能利用该数学模型来解决哪些生物学问题?些生物学问题?预测变化趋势,计算增长率等预测变化趋势,计算增长率等讨论讨论5 5: 当种群数量呈现增长趋势时,能否通过该数当种群数量呈现增长趋势时,能否通过该数学模型得出种群数量学模型得出种群数量增长率增长率的变化规律?的变化规律?增长率始终为增长率始终为“-1”二、种群数量变化的类型二、种群数量变化的类型1.“J”型:型:资料资料1:1859年,一个英格兰的年,一个英格兰
7、的农民带着农民带着24只野兔,登只野兔,登陆澳大利亚并定居下来,陆澳大利亚并定居下来,但谁也没想到,一个世但谁也没想到,一个世纪之后,这个澳洲纪之后,这个澳洲“客客人人”的数量呈指数增长,的数量呈指数增长,达到达到6亿只之巨。亿只之巨。 资料资料2:种群种群迁入一个新环境后迁入一个新环境后,常,常常在常在一定时期内出现一定时期内出现“J”型增长。型增长。例如,在例如,在20世纪世纪30年代时,人们将环颈雉引入年代时,人们将环颈雉引入到美国的一个岛屿,在到美国的一个岛屿,在19371942年期间,这个环颈雉年期间,这个环颈雉种群的增长大致符合种群的增长大致符合“J”型曲线。型曲线。 “J”型增长
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