2020版高考生物一轮复习第九单元生物与环境第01讲种群的特征和数量变化教案新人教版.docx

第01讲种群的特征和数量变化最新考纲高频考点核心素养1.种群的特征()2种群的数量变化()3实验：探究培养液中酵母菌数量的动态变化1.种群密度的调查方法2种群增长的曲线分析生命观念结构与功能观：种群属于生命系统，具有性别比例、年龄组成等特征科学思维建立模型：构建种群增长数学模型科学探究制订并实施方案：用样方法调查某种双子叶植物的种群密度；探究培养液中酵母菌数量的动态变化考点一种群的特征1种群的概念种群是指在一定的自然区域内，同种生物的全部个体。2种群的数量特征(1)种群密度是种群最基本的数量特征。(2)直接决定种群密度的是出生率和死亡率、迁出率和迁入率。(3)年龄组成在一定程度上能预测种群数量变化趋势。年龄组成是通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度的。年龄组成种群密度(4)性别比例是通过影响出生率间接影响种群密度的。3种群的空间特征(1)含义：种群中的个体在其生活空间中的位置状态或布局。(2)类型4种群密度的估算方法(1)“两看法”选择合适的种群密度调查方法(2)样方法与标志重捕法的比较(必修3 P62“学科交叉”改编)将M只鹿标记，在捕获的n只鹿中有m只被标记，则该鹿群约有多少只？若部分标记物脱落，该鹿群的数量与实际数量相比有何变化？答案(Mn)m只增大 走出误区种群密度调查方法中的4个关键点关键点：样方法中样方的选择要合适a随机取样：常用五点取样法(如图甲)和等距取样法(如图乙)。b大小适中：乔木100 m2、灌木16 m2、草本1 m2；样方数量不宜太少；一般选易辨别的双子叶植物(叶脉一般呈网状)。c数量合适：样方太少，误差偏大；样方过多，工作量增大，因此要选择合适的数量。关键点：样方法中的计数要准确：同种生物个体无论大小都要计数，若有正好在边界线上的，应遵循“计上不计下，计左不计右”的原则。关键点：标志重捕法中标记物要合适，不能过于醒目；不能影响被标记对象的正常生理活动；标记物不易脱落，能维持一定时间。关键点：标志重捕法中两次捕捉间种群数量要稳定：被调查个体在调查期间没有大量迁入和迁出、出生和死亡的现象。诊断辨析(1)一片草地上的所有灰喜鹊是一个灰喜鹊种群。()(2)依据年龄组成预测的种群密度的变化趋势最终是否能够实现，还要看影响种群密度变化的其他因素，如气候、食物、天敌等。()(3)统计种群密度时，应去掉采集数据中最大、最小值后取平均值。()(4)用标志重捕法调查田鼠种群密度，若标记的田鼠部分被鼬捕食，则会导致种群密度估算结果偏低。()(5)橡树种子常在母树附近形成集群是空间特征，由于薇甘菊入侵导致松树种群死亡率较高属于数量特征。()热图解读植物种群密度的调查常用样方法，图示中黑点表示统计的个体，下列各图中有关取样的方法统计有误的是哪一种？提示考向一 种群特征及相互关系1下列为种群数量特征的两个概念图，有关分析错误的是()A图中预测种群数量未来变化趋势的主要依据是bB图中的c为种群最基本的数量特征C图中的丁与图中的a表示的含义相同D图中丙为性别比例，主要通过影响出生率来间接影响种群密度解析图中a只影响出生率，而b既影响出生率，也影响死亡率，从而判断出a为性别比例，b为年龄组成，进而可知c为种群密度。图为图的变式，图中甲使种群密度增加，应为出生率和迁入率；乙使种群密度减少，应为死亡率和迁出率；丙只影响出生率，为性别比例；丁为年龄组成。图中b为年龄组成，是预测种群数量未来变化趋势的主要依据，A项正确；图中c为种群密度，是种群最基本的数量特征，B项正确；图中丁为年龄组成，而图中a为性别比例，C项错误；图中丙为性别比例，其主要通过影响出生率来间接影响种群密度，D项正确。答案C2图中“*”表示某地区的人口年龄构成情况，下列叙述错误的是()A推测该地区未来会出现人口老龄化问题B因幼龄人口过少，故该地区的女性多于男性C该地区014岁人口的比重约为23%D随着二孩政策的实施，该地区的年龄组成可能会变为增长型解析分析题图可知，该地区014岁人口的比重约为23%,1564岁人口的比重约为30%,65岁以上人口的比重约为47%，故该地区人口的年龄组成为衰退型，推测未来会出现人口老龄化问题，A、C两项正确；该地区幼龄人口过少，并不能反映出该地区的性别比例，故不能推测出该地区女性多于男性，B项错误；随着二孩政策的实施，幼龄人口增多，该地区的年龄组成可能会变为增长型，D项正确。答案B3某岛屿上生活着一种动物，其种群数量多年维持相对稳定。该动物个体从出生到性成熟需要6个月。下图为某年该动物种群在不同月份的年龄结构(每月最后一天统计种群各年龄组的个体数)。关于该种群的叙述，错误的是()A该种群10月份的出生率可能为零B天敌的迁入可影响该种群的年龄结构C该种群的年龄结构随着季节更替而变化D大量诱杀雄性个体不会影响该种群的密度解析据图可知，不同月份种群的年龄组成不同，其中4至10月份，个体逐渐发育到性成熟，12月份没有未成熟个体，表明在10月份种群的出生率可能为零，A、C两项正确；天敌迁入后，会捕食该种群中年幼或弱小的个体，影响种群的年龄组成，B项正确；大量诱杀雄性个体会降低种群的出生率，从而对种群的密度产生影响，D项错误。答案D种群年龄组成的类型及判断技巧1统计图注：纵轴示年龄，横轴示各年龄段人口占总人口的百分比2曲线图和柱形图3.各图示共性及判断技巧无论何种图形，均应注意各年龄段个体的比例。增长型中的幼年个体多、老年个体少；稳定型中的各年龄段个体比例适中；衰退型中的幼年个体少、老年个体多。 考向二 种群密度的调查4.如果采用样方法调查某地区(甲地)蒲公英的种群密度，下列做法或说法错误的是()A若甲地内蒲公英种群的个体数量减少，调查其密度时，应适当扩大样方的面积B为了避免人为因素干扰，取样的关键要做到随机取样C先计算出每个样方中蒲公英的密度，再求出所有样方的平均值，作为甲地蒲公英的种群密度D调查得到的蒲公英的种群密度能准确反映其种群数量的变化趋势解析若甲地内蒲公英种群的个体数量较少时，为使调查结果更加精确，应增加样方面积，A项正确；用样方法进行种群密度调查时，为避免人为因素干扰，一定要做到随机取样，B项正确；用样方法进行种群密度调查时，应取各样方种群密度的平均值，作为该调查对象的种群密度，C项正确；种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度，种群密度是种群最基本的数量特征，反映了种群在一定时期的数量，但仅靠这一特征不能反映种群数量的变化趋势，D项错误。答案D5下列有关调查动物种群密度方法的叙述，正确的是()A草地中跳蝻的种群密度一般不采用样方法进行调查B对于活动能力强、活动范围大的动物最好采用样方法调查种群密度C池塘中变形虫、草履虫这些单细胞动物的种群密度的调查可用抽样检测法D对农作物上的蚜虫，植物叶片上的昆虫卵常采用标志重捕法调查种群密度解析跳蝻活动范围很小，一般采用样方法进行调查。对于活动能力强、活动范围大的动物最好采用标志重捕法调查种群密度。对农作物上的蚜虫、植物叶片上的昆虫卵常采用样方法调查种群密度。答案C6某研究机构对某区域的一种田鼠进行了调查，所调查样方的总面积为2 hm2(1 hm210 000 m2)，统计所捕获的鼠数量、性别等，进行标记后放归，3日后进行重捕与调查。所得到的调查数据如下表：捕获数/只标记数/只雌性个体数/只雄性个体数/只初捕50502822重捕50103218以下是某同学对数据的分析结果，你认为正确的是()A此调查方法可以用来调查土壤中小动物物种的丰富度B若田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，统计的种群密度比实际低C综合两次捕获情况，该田鼠种群的性别比例(/)约为72D该地区田鼠的平均种群密度约为125只/hm2解析土壤中小动物具有较强的活动能力，且身体微小，因而对其丰富度的调查一般采用取样器取样法；标志重捕法理论计算公式NM，田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，即m值减小，N值会增大；通过两次捕获情况，不能确定该田鼠种群的性别比例(捕获次数过少，偶然性较大)；该地区田鼠的平均种群密度约为125只/hm2。答案D考点二种群的数量变化及应用1种群数量变化的研究方法(1)研究方法：建构数学模型。(2)一般步骤：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检验或修正。2种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线项目“J”型增长“S”型增长曲线模型前提条件理想状态：资源无限、空间无限、不受其他生物制约现实状态：资源有限、空间有限、受其他生物制约续表项目“J”型增长“S”型增长增长率和增长速率K值有无无K值有K值联系两种增长曲线的差异主要是环境阻力大小不同，对种群数量增长的影响不同3.种群数量波动和下降大多数种群数量总是处在波动中；在不利的条件下，种群数量还会急剧下降，甚至消亡。4影响种群数量变化的因素(1)自然因素：气候、食物、天敌、传染病等。(2)人为因素：人类活动。总结提升K值变动的示意图(1)同一种生物的K值不是固定不变的，会受到环境的影响。在环境不遭受破坏的情况下，种群数量会在K值附近上下波动；当种群数量偏离K值时，生态系统会通过负反馈调节使种群数量回到一定范围内。(2)当环境遭受破坏后，K值会下降；当生物生存的环境得到改善时，K值会上升。5K值与K/2值在实践中的应用特别提醒 增长率增长速率(1)增长率：单位数量的个体在单位时间内新增加的个体数，即增长率100%。(2)增长速率：单位时间内新增加的个体数(即种群数量增长曲线的斜率)，即增长速率一定时间内增长的数量/时间。假设某一种群的数量在某一单位时间t(如一年)内，由初始数量N0增长到数量Nt，则该种群的增长率和增长速率的计算公式分别为增长率(末数初数)/初数100%(NtN0)/N0100%(1)100%(无单位)；增长速率(末数初数)/单位时间(NtN0)/t(有单位，如个/年)。诊断辨析(1)环境容纳量是指种群的最大数量。()(2)不同种生物的K值各不相同，但每种生物的K值固定不变。()(3)影响种群数量变化的因素可能来自外部，也可能来自种群内部。()(4)在相对稳定的生态系统中，种群数量在K值上下波动，主要是由气候、食物、天敌等因素调节的。()(5)种群数量的变化就是种群数量的增长和波动。()(6)为有效防治蝗灾，应在种群数量为K/2值时及时控制种群密度。()(7)在“S”型增长曲线中，当种群数量超过K/2值后，种群增长速率减慢，其对应的年龄组成为衰退型。()热图解读调查某地乌鸦连续20年的种群数量变化，如图所示，图中表示该种群数量是一年前种群数量的倍数，请思考：(1)前4年种群数量应为增大、减小还是基本不变？(2)第9年调查乌鸦的年龄组成，最可能表现为何种类型？为什么？(3)图中第4年和第10年的乌鸦种群数量是否相同？图中显示第8年种群数量最小，对吗？(4)第1620年乌鸦种群数量将如何增长？为什么？提示(1)基本不变(因1)。(2)稳定型。第10年时，种群的等于1，说明第10年种群数量与第9年相同，因此第9年的年龄组成为稳定型。(3)不相同。在第4年到第10年间，1且恒定。【真题考情】(2018浙江高考)在对某自然保护区内甲、乙两个不同物种的种群数量进行了调查之后，又开展了连续4年的跟踪调查，计算其L值(L当年末种群个体数量/前一年末种群个体数量)，结果如图所示。下列关于这4年调查期间的种群数量变化的叙述，错误的是()A第1年末甲乙两种群的增长速度不一定相等B第2年末乙种群数量不一定大于甲C第3年末乙种群数量达到了最大值D这4年中甲种群每年增加的数量是相等的教材命题本题考查必修3 P66种群“J”型增长的数学模型，以图形的形式考查该模型中“”的数学含义，要求考生具备一定的“获取信息及科学思维”的学科素养要求 微解导思由于甲、乙两个种群内个体的初始数量均未知，第一年末甲种群的L1.5，乙种群的L值稍大于1.0，两种群具体增加的个体数量无法得知，故两种群的增长速率不一定相等，第二年末乙种群数量不一定大于甲，第3年末乙种群的L1.0，且在接下来的第34年内L值小于1.0，即种群数量在减少，故第3年末乙种群数量达到了最大值，这4年中甲种群的L值均为1.5，种群每年增加的数量都较前一年多。答案D考向 种群增长曲线及应用1(2019晋中模拟)20世纪30年代，环颈雉被引入美国的一个岛屿后，其种群数量的增长如图实线所示。相关叙述错误的是()A可用标志重捕法调查环颈雉的种群密度B实线呈“Z”型的原因可能是环颈雉越冬时死亡率上升C环颈雉种群数量的增长近似于“J”型曲线(NtN0t)，其中1D环颈雉为重要的经济禽类，每年应捕获其种群数量的1/2解析环颈雉属于活动能力强、活动范围大的动物，调查其种群密度可用标志重捕法，A项正确；由于环颈雉越冬时死亡率可能上升，因此环颈雉种群的增长呈“Z”型，B项正确；据图中虚线可知，环颈雉种群数量的增长近似于“J”型曲线(NtN0t)，其中1，C项正确；环颈雉为重要的经济禽类，每年应超过1/2K时捕获，且捕获后其剩余量保持在K/2水平，D项错误。答案D2(2019滁州期末)生态学家对某湖泊中鲫鱼和鲤鱼种群的数量进行了多年的监测，研究内容之一如图所示(图中表示种群数量是一年前种群数量的倍数)。下列分析错误的是()A鲫鱼种群在t3后表现为“J”型增长B鲫鱼种群在0t3段的年龄结构为衰退型C根据图中信息不能判断两种种群的K值D鲤鱼种群在t3时数量小于t2的数量解析鲫鱼种群在t3后，不变且大于1，表现为“J”型增长，A项正确；鲫鱼种群在0t2段小于1，种群数量逐年减少，年龄结构为衰退型，t2t3段的大于1，种群数量逐年增多，年龄结构为增长型，B项错误；根据图中信息不能判断两种种群的K值，C项正确；t2t3段鲤鱼种群小于1，种群数量在不断减少，因此种群在t3时的数量小于t2的数量，D项正确。答案B3(2019南宁联考)假设某些条件下，种群的数量变化曲线如图中a、b1、b2所示。下列叙述正确的是()A若空间充足，种群数量增长一定如曲线a所示B当某害虫种群数量达到K/2时，进行杀虫效果最佳C若曲线b1变成曲线b2，说明该种群生存环境变得恶劣D据曲线b1推测，当种群数量达到K值后种群数量不再发生变化解析a为“J”型增长曲线，是在食物和空间充裕、气候适宜、无天敌等理想条件下的动态变化，A项错误；K/2时害虫种群增长速率最大，害虫数量增长最快，此时进行杀虫不利于防治虫害，对于害虫的防治越早越好，B项错误；b1曲线的K值大于b2曲线的，若曲线b1变成曲线b2，说明种群的生存环境变得恶劣，如天敌侵害或环境骤变等，C项正确；种群数量达到K值后，种群数量会在一定范围内上下波动，并非不再变化，D项错误。答案C4(2019湘东五校联考)研究人员在千岛湖地区两个面积、植被、气候等环境条件相似的甲、乙两岛上对社鼠进行种群数量调查，得到如图所示结果。已知乙岛上另一种鼠类青毛硕鼠的数量要明显多于甲岛，且6到8月两岛上有黄鼠狼活动。下列分析正确的是()A甲、乙两岛上的社鼠与青毛硕鼠存在共生关系B从3月到11月，两岛社鼠的环境容纳量均保持不变C两岛6月到7月期间社鼠的出生率均小于死亡率D黄鼠狼的捕食是导致6月之后乙岛社鼠数量下降快的唯一因素解析甲、乙两岛上的社鼠与青毛硕鼠存在竞争关系，A项错误；环境容纳量会受天敌、气候等因素的影响，6到8月两岛上有黄鼠狼活动，两岛社鼠的环境容纳量会发生改变，B项错误；迁入率、迁出率、出生率、死亡率是影响种群数量的主要因素，两岛社鼠在6月到7月期间没有迁入和迁出，且种群数量一直下降，可见两种社鼠的出生率均小于死亡率，C项正确；黄鼠狼的捕食是导致6月之后乙岛社鼠数量下降快的因素，但还可能受其他环境因素的影响，D项错误。答案C种群存活曲线与K值的不同表示方法1图甲表示种群三种存活曲线型曲线：幼年期死亡率低，老年期死亡率高，即绝大多数个体都能活到生理年龄，如人类和其他一些大型哺乳动物。型曲线：种群各年龄段死亡率基本相同，如小型哺乳动物等。型曲线：幼年时期死亡率较高，但一旦到达某一年龄，死亡率就较低且稳定，如鱼类等。2图乙是K值的不同表示方法，图中A、B、C、D所对应的种群数量为K，A、C、D所对应的种群数量为K/2。3(1)辨析存活曲线的类型应从年龄组成角度分析，并结合生活实际。(2)明确K值的含义是确定K值的基础，K值是一定环境中种群数量的最大值，在K值时，种群的出生率死亡率，增长速率为零。考点三探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”1实验原理(1)用液体培养基培养酵母菌，种群的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。(2)在理想的无限环境中，酵母菌种群呈“J”型增长；自然界中资源和空间总是有限的，酵母菌种群呈“S”型增长。(3)计算酵母菌数量可用抽样检测的方法显微计数法。2实验流程深度思考1吸出培养液前为什么要将试管进行振荡和稀释？提示从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻轻振荡几次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减少误差。适当稀释是为了使计数更方便。2制作装片时先滴培养液再盖盖玻片，还是先盖盖玻片再滴培养液？这样做有什么好处？提示制片时，先将盖玻片放在计数室上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。多余培养液用滤纸吸去。这样可使数据更准确，否则可能造成数据偏大。1下列对探究酵母菌种群数量变化规律实验的叙述，正确的是()A用血球计数板计数酵母菌个数时，取适量培养液直接滴加到计数室内B对于压在一个方格界限上的酵母菌的处理方法是计数四条边及其顶角的酵母菌数C已知血球计数板的方格为2 mm2 mm，若盖玻片下经稀释10倍的培养液厚度为0.1 mm，计数时观察值为M，则10 mL培养液中酵母菌的总数约为2.5M105个D与一般的生物实验一样，该探究实验也需要单独设置对照组解析培养液应滴在盖玻片边缘，让培养液自行渗入，并非直接滴加到计数室内，故A项错误；在统计血球计数板每格内的酵母菌数时，压在边上的个体只计数相邻两边及其顶角的个体，故B项错误；C所述的计算结果是10 M2.5 M105，故C项正确；该实验不需要单独设置对照组，只要分组重复实验，结果取平均值即可，故D项错误。答案C2(2019山西实验中学期末)下图表示种群数量变化的曲线。请据图回答问题：(1)若某种群数量变化呈现图中“J”型曲线，其种群增长率随着时间的增加将_(填“增大”“变小”或“不变”)。图中阴影部分表示因环境阻力而减少的个体数，这种变化可引起种群的_发生改变，从而导致生物进化。(2)甲曲线是一个生物小组对一支试管中酵母菌培养液中的酵母菌数量统计后绘制成的曲线，则a点之后引起酵母菌数量下降的主要因素是_。在统计酵母菌数量时应采取的方法是_法。将酵母菌数量的变化绘制成这种曲线，这种研究方法属于构建_模型。解析(1)“J”型曲线中的增长率为定值，图中阴影部分表示环境阻力使生物减少的数量，这种变化可使该种群的基因频率发生改变，进而导致生物进化。(2)甲曲线是一个生物小组对一支试管中酵母菌培养液中的酵母菌数量统计后绘制成的曲线，则a点之后引起酵母菌数量下降的主要因素是营养物质的减少。在统计酵母菌数量时应采取的方法是抽样检测法(血细胞计数板法)。将酵母菌数量的变化绘制成曲线，这种研究方法属于构建数学模型。答案(1)不变基因频率(2)营养物质的减少抽样检测(血细胞计数板)数学血球计数板计数法血球计数板有两种方格网，对于1625的方格网而言，计四角的4个中方格共计100个小方格中的个体数量；而对于2516的方格网而言，计四角和正中间的(共5个)中方格共计80个小方格中的个体数量。如图所示。计算方法：大方格长度为1 mm，高度为0.1 mm(即规格为1 mm1 mm0.1 mm)，则每个大方格的体积为0.1 mm3(104 mL)，故1 mL培养液中细胞个数(中方格中的细胞总数/中方格中小方格个数)400104稀释倍数。 1答题术语填空(1)直接决定种群密度的是_、_，_是预测种群数量变化趋势的依据，_是种群最基本的数量特征。(2)在自然界中，_等均会影响种群数量，故大多数种群数量总处于波动中。(3)渔业捕捞中，让鱼的种群数量维持在K/2的原因是_。答案(1)出生率与死亡率迁入率与迁出率年龄组成种群密度(2)气候、食物、天敌、传染病(3)K/2时种群的增长速率最大，种群的数量能迅速恢复，有利于鱼类资源的可持续利用2. (2019定州中学期中)如图所示为某池塘内鲤鱼种群出生率与死亡率的比值变化曲线图。下列相关叙述正确的是()A图中a点和b点，鲤鱼种群的增长率一定相等B0d时间段内，曲线最低点鲤鱼种群的增长率小于零Cab时间段内，该鲤鱼种群的年龄组成为稳定型Dbc时间段内，该鲤鱼种群的数量逐渐减少解析种群增长率出生率死亡率，a、b两点出生率/死亡率都等于1.5，即出生率死亡率1/2死亡率，由于a、b两点的死亡率不一定相等，所以a、b两点的种群增长率不一定相等，A项错误；根据“种群增长率出生率死亡率”可知，曲线上出生率/死亡率小于1时，出生率死亡率小于0，即增长率小于0，B项正确；ab时间段内，由于出生率/死亡率1，此时出生率死亡率0，即种群增长率大于0，此时种群数量在不断增加，该鲤鱼种群的年龄组成为增长型，C项错误；bc时间段内，当出生率/死亡率大于1时，种群数量逐渐增加；当出生率/死亡率小于1时，种群数量逐渐减少，D项错误。答案B3(2019衡水中学第一次月考)如图为银鱼种群增长速率随时间的变化曲线。下列相关叙述中正确的是()AQ时，银鱼的种群增长倍数为0BQ时是捕获银鱼的较为适宜时期C在LM时段，该种群数量呈“J”型增长D增长速率大于0时，银鱼种群的出生率大于死亡率解析Q点时，银鱼的种群数量达到K值，种群数量相对稳定，此时种群的增长倍数为1，A项错误；NP段捕鱼后能使种群数量迅速回升，该时间段是捕获银鱼的较为适宜时期，而PQ段种群增长速率较低，捕鱼后种群数量不易回升，B项错误；图示曲线表示的是呈“S”型增长的种群的增长速率，C项错误；增长速率大于0时，说明种群数量在增加，银鱼种群的出生率大于死亡率，D项正确。答案D4(2019福建双十中学模拟)图甲所示某生物种群出生率和死亡率的关系(表示出生率，表示死亡率)，图乙表示该生物一段时间内种群增