高考生物总复习 第九单元 第1讲 种群的特征和数量变化配套课件.ppt

第九单元生物与环境 2015高考导航 第1讲种群的特征和数量变化 一 种群的特征1 调查种群密度的方法 1 样方法 适用范围 植物 活动范围小的 取样关键 常用取样方法 五点取样法和等距取样法 2 标志重捕法 适用范围 活动范围大的动物 活动能力强 动物 随机取样 提示 在用样方法计数时 任取两边及顶角 位于其线上的和顶角上的都要计数 2 出生率和死亡率 迁入率和迁出率 1 概念 单位时间内新产生或死亡或迁入或迁出的个体数目 的比率 2 意义 决定种群大小和 的直接因素 种群密度 占该种群个体总数 计算 某地区2013年出生5人 死亡2人 迁入25人 迁出13人 该地区总人口数为1000人 1 出生率 新出生的个体数目 个体总数 5 2 死亡率 死亡的个体数目 个体总数 3 迁入率 迁入的个体数目 个体总数 25 4 迁出率 迁出的个体数目 个体总数 3 年龄组成和性别比例 1 年龄组成 增长型 衰退型 2 性别比例 种群中 数目的比例 雌雄个体 2 13 稳定型 4 空间特征 1 含义 组成种群的个体 在其生活空间中的 或布局 2 常见类型 均匀分布型 如稻田中水稻的空间分布 型 如田野中某种杂草的空间分布 集群分布型 如瓢虫的空间分布 随机分布 位置状态 nt n0 t 食物和空间 提示 当一个种群迁入一个新的环境时 若不适应环境 则可能会灭亡 若适应新环境 在开始一段时间种群密度类似于 j 型增长 但最终呈 s 型增长 环境容纳量 先增大后减小 2 影响种群数量变化的因素 1 变化类型 增长 波动和 2 影响因素 气候 食物 天敌 传染病等以及人类活动 3 研究种群数量变化的意义 对有害动物的防治 野生生物资源的保护和利用 以及濒危动物种群的拯救和恢复 都有重要意义 解惑 渔业捕捞上要使用网眼尺寸较大的网具进行捕捞 使更多幼小的个体逃脱 得到生长和繁殖的机会 以便维持良好的年龄组成 有利于种群数量的恢复 下降 种群数量特征 1 各数量特征之间的关系 1 关系图解 2 关系解析 种群密度是种群最基本的数量特征 出生率和死亡率以及迁入率和迁出率是决定种群大小和种群密度的直接因素 年龄组成和性别比例不直接决定种群密度 但是能够用来预测和影响种群密度的变化趋势 除图中影响因素外 气候 天敌 传染病等都影响种群密度的改变 2 种群的年龄组成 1 模式图 图解 析图 提醒 年龄组成为稳定型的种群 种群数量不一定保持稳定 因为出生率和死亡率不完全取决于年龄组成 还与气候 食物 天敌等有关 如遇到剧烈的气候变化 可使种群数量急剧减少 此外 种群数量还与迁入率 迁出率直接相关 幼年多 老年少 增加 增长型 b 各年龄期比例适中 波动 稳定型 c 幼年少 老年多 降低 衰退型 2 曲线图 图解 析图图甲幼年个体多 老年个体少 出生率 死亡率 种群数量增加 属增长型 而图乙相反 应为衰退型 3 柱形图 图解 析图图a中幼年个体少 老年个体多 为衰退型 图b中幼年个体多 老年个体少 为增长型 图c中各年龄段比例适中 为稳定型 3 种群的性别比例 1 雌雄相当型 雌性和雄性个体数目大体相等 这种类型多见于高等动物 2 雌多雄少型 雌性个体显著多于雄性个体 这种类型常见于人工控制的种群及象 海豹等群体动物 3 雌少雄多型 雄性个体明显多于雌性个体 这种类型较为罕见 如蜜蜂 家白蚁等营社会性生活的动物 提醒 1 性别比例中考虑的性别是生态学上具有生育能力的个体之间的比例 而不是考虑遗传学上的性别 因为遗传学上鉴定为某种性别的生物不具有生育能力 如工蜂是没有生育能力的雌性个体 2 性别比例是生物在进化过程中形成的 是与环境相适应的 不合理的性别比例会导致出生率下降进而引起种群密度下降 为了有利于人类生活 有时候会人为地控制生物的性别比例 如诱杀大量雄性害虫来降低害虫的密度 4 种群密度调查 植物或活动范围小 活动能力弱的动物 如蚯蚓和虫卵等 活动范围大 活动能力强的动物个体 如鼠 鸟类等 调查程序 随机取样 样方大小适中 样方数量不易太少 易选用双子叶植物 调查时没有迁入和迁出 出生和死亡 标志物不能过于醒目 不能影响标志对象正常的生命活动 5 种群的特征种群的特征除数量特征外还有空间特征 遗传特征等 1 种群的空间特征 种群内个体间的距离相等 种群个体间的激烈竞争引起 浮游植物 森林乔木 随机分布 种群内每个个体在任一空间的分布概率相等 环境资源分布均匀一致 种群个体间互不作用 森林中的无脊椎动物 面粉中的黄粉虫等 2 种群的遗传特征种群的遗传特征是指种群所具有的基因库以及由遗传决定的生物的遗传性状等 种群的个体集中在特定的几个点上 环境资源分布不均匀 植物传播种子以母株为扩散中心 动物的社会行为使其结合成群 自然界中生物多为集群分布 如放牧中的羊群 下列关于图中序号所表达的含义 说法错误的是 a 序号1代表种群密度b 迁入率由序号4或序号5代表c 序号2代表出生率或死亡率d 序号6 7依次代表年龄组成 性别比例 解析 种群最基本的数量特征是种群密度 种群密度直接受出生率 死亡率 迁入率和迁出率等的影响 另外 年龄组成也能通过影响出生率与死亡率来间接影响种群的数量 性别比例通过影响出生率来间接影响种群的数量 2代表出生率 3代表死亡率 c 1 下图表示种群的各个特征之间的关系 下列叙述正确的是 双选 a 甲为出生率和死亡率 乙为迁入率和迁出率b 丙为性别比例 主要通过影响出生率来间接影响种群密度c 丁为年龄组成 每种类型中包括老年 中年和幼年三个年龄期d 种群密度是种群最基本的数量特征 调查方法有标志重捕法和样方法 bd 解析 甲为出生率和迁入率 乙为死亡率和迁出率 故a错误 年龄组成的每种类型中包括老年 成年和幼年三个年龄期 故c错误 种群数量变化及其增长曲线 1 种群数量变化的内容及影响因素 1 种群数量变化内容 包括增长 包括爆发 恢复 稳定 波动和下降 包括濒危 灭绝 等 2 种群数量变动的影响因素 影响种群密度的因素有很多 主要有气候 食物 天敌 传染病等 这些因素通过影响种群的出生率 死亡率 迁入率和迁出率或者改变年龄组成及性别比例从而影响种群数量的变动 2 种群数量增长的 j 型与 s 型曲线 1 两种曲线模型比较 理想状态 资源无限 空间无限 不受其他生物制约 无种内斗争 缺少天敌 现实状态 资源有限 空间有限 受其他生物制约 种内斗争加剧 捕食者数量增加 增长模型 种群增长率 无k值 种群数量连续增长 有k值 受环境容纳量限制 联系 两种增长曲线的差异主要是因环境阻力大小不同 对种群增长的影响不同 5 k值变动 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 种群数量会在平均值附近上下波动 当种群数量偏离平均值的时候 会通过负反馈调节机制使种群密度回到一定范围内 环境遭受破坏 k值会下降 如防虫防鼠等 当生物生存的环境改善时 k值会上升 如养殖业和野生生物的保护等 研究人员对草原生态系统进行了相关的生态学调查 在无迁入迁出的情况下绘制出某昆虫种群数量 值的变化曲线 请分析回答下面的问题 1 该种群在前5年种群数量的变化类型是 增长 第5年 变小的原因是 2 该草原在第10年曾发生火灾 野火烧不尽 春风吹又生 是对火灾过后草原生物群落 过程的真实写照 这体现了生态系统的 稳定性 3 为提高牧草产量 计划在该草原上喷施某种化肥 若探究这种化肥是否不利于上述昆虫的存活 请完善以下实验设计并预测结果 恢复力 j 型 环境阻力增大 其他合理答案也可 次生演替 实验步骤 将生理状况相似的昆虫分成数量相等的两组 一段时间后 分别统计两组昆虫的生存率 结果预测 若实验组昆虫生存率明显低于对照组 说明此种化肥不利于该昆虫的生存 若两组昆虫生存率基本相同或实验组生存率明显高于对照组 只答两组基本相同也可 说明此种化肥对该昆虫没有不利影响 实验组昆虫用喷洒过化肥的牧草饲喂 对照组昆虫用喷洒过清水的同种牧草饲喂 将两组昆虫置于相同的适宜环境中 解析 1 图中显示该种群在前5年中 值不变 应呈 j 型增长 第5年 值变小的原因可能是天敌增加 食物减少等因素引起环境阻力加大 2 火灾过后 草原群落可发生次生演替过程 经演替恢复原状的现象体现出生态系统具恢复力稳定性 3 欲确认该种化肥是否不利于该昆虫的存活 可设计对照实验 实验的自变量为牧草是否喷洒过该种化肥 因变量为昆虫存活状况 2 如图表示种群在理想环境中和有环境阻力条件下的增长曲线 下列有关种群数量增长曲线的叙述中正确的是 a 图a为 j 型增长 每年增加的个体数量始终不变b 图b为 s 型增长 g点时增长速率达到最大值c 防治蝗灾应在害虫数量达到f点时进行d 渔业捕捞后剩余量应该在e点左右 d 解析 图a曲线的斜率代表种群的增长速率 即单位时间内种群个体的增加数目 由题图曲线特征可以看出 在不同的时间点 曲线的斜率不同 即种群的增长速率不同 故a错误 图b中g点时种群的数目不再变化 增长速率为0 故b错误 防治蝗灾应该在d点之前进行 超过d点 蝗虫增长速度加快 灭虫效果差 故c错误 渔业捕捞应该在超过k 2时进行 且每次捕捞后的剩余量应该保持在e点左右 此时种群的增长速率最大 故d正确 1 思维误区误区1认为种群数量和种群密度是一回事辨析种群数量不同于种群密度 种群密度是单位空间上种群的数量 这个单位空间有时候是单位面积 如调查地面分布的田鼠密度等 有时候是单位体积 如水体养殖业通常使用单位体积上鱼的数量 误区2认为样方法只能用来调查种群密度辨析样方法即可调查生物的种群密度 也可调查群落中植物的丰富度等 是一个普遍应用的调查方法 误区3认为样方法只能用来调查植物辨析个体移动性不大的种群都适合用样方法进行种群密度调查 并不是只有植物 动物的虫卵 活动能力弱的蚯蚓 蝗虫的幼虫 跳蝻及蚜虫等都可采用该方法 误区4认为 s 型曲线k 2前的部分是 j 型曲线辨析在自然环境中 种群一般呈 s 型增长 生物迁入一个新的适宜环境后 一定时期内的增长可看作 j 型增长 但绝不能认为 s 型曲线k 2前的部分是 j 型曲线 因为在这之前已经存在明显的环境阻力 误区5认为最大捕捞量就是最大日捕获量 单次捕获量 辨析最大捕捞量 最大日捕获量 如k 2时捕捞可持续获得最大捕捞量 但不能获得最大日捕获量 最大日捕获量应处于种群密度最大时 误区6认为k值是一成不变的辨析k值会随着环境的改变而发生变化 当环境遭受破坏时 k值会下降 当生存环境改善后 k值会上升 2 易错点易错点1种群增长率与种群增长速率辨析 1 种群增长率 种群增长速率 种群增长率指单位数量的个体在单位时间内新增加的个体数 其计算公式为 这一次总数 上一次总数 上一次总数 100 增长率 种群增长速率是指种群在单位时间内增加的个体数量 其计算公式为 增长速率 现有个体数 原有个体数 增长时间 出生数 死亡数 单位时间 由此可见 种群增长率没有单位 是一个数值 种群增长速率有单位 是一个变化量 2 在种群增长曲线中 增长率并不等于曲线的斜率 只有增长速率才等于曲线的斜率 j 型增长曲线的增长率不变 1 但其增长速率 等于曲线的斜率 却逐渐增大 s 型增长曲线的种群增长率随种群密度上升而逐渐下降 其增长速率 相当于曲线斜率 是先增后减 如下图 易错点2预测种群密度的变化趋势辨析首先依据的应该是年龄组成情况 其次是性别比例 由此推测出生率与死亡率的关系 从而确定种群密度的变化情况 1 城市人口的剧增 迁入率 迁出率造成的 2 中国人口的增长 出生率 死亡率造成的 不能单纯说是出生率高造成的 3 计划生育政策 控制出生率 使增长率下降 4 利用性外激素诱捕雄蛾 改变性别比例来降低其出生率 5 将性外激素释放到大田里 干扰雌雄蛾正常交尾 降低出生率 下面三种曲线是同一生物在同样条件下的培养结果 以下分析错误的是 a 图1 2 3都可以表示该种群在有限环境条件下的增长规律b 图1中a点和图3中e点的增长速率与图2中的c点对应c 图1中b点和图3中f点的增长速率与图2中的d点对应d 图1 2 3中的b c f点都可以表示种群达到了环境容纳量 d 分析 通过分析曲线可知 三个曲线图中的种群个体数量最终都达到一个最大值 所以它们都属于 s 型增长 环境条件是有限的 图1中 曲线斜率最大的点 a点 增长速率最大 图3中出生率和死亡率差值最大的点 e点 增长速率也最大 这两个点对应图2中的c点 图1中的b点增长速率为0 图3中的f点出生率 死亡率 增长速率也为0 这两个点均对应图2中的d点 图1 2 3中表示种群达到了环境容纳量的点分别是b d f点 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 血细胞计数板计数法 显微计数法 2 实验步骤 3 注意事项 1 显微镜计数时 对于压在小方格边线上的酵母菌 应只计固定的相邻两个边及其顶角的酵母菌 2 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 减小误差 3 结果记录最好用记录表 再根据表格数据画出曲线 如下 4 每天计数酵母菌量的时间要固定 5 如果后期酵母菌数量太多 难以计数 应当按一定倍数进行定量稀释 然后重新计数 6 培养和记录过程要尊重事实 不能主观臆造 1 在一定量的酵母菌培养液中放入活酵母菌若干 抽样镜检 视野下如图甲所示 图中小点代表酵母菌 将此培养液放在适宜温度下恒温培养5h后 稀释100倍 再抽样镜检 视野下如图乙所示 根据实验结果判断 以下叙述正确的是 a 培养5h后 酵母菌种群密度是原来的200倍左右b 探究培养液中酵母菌的种群数量变化可以用标志重捕法c 用血球计数板计数酵母菌数量时只统计方格内的菌体d 培养5h后 酵母菌种群数量已经达到k值 a 解析 探究培养液中酵母菌种群数量变化的方法是抽样检测法 计数酵母菌数量时 对于方格边缘要统计两条相邻的边及其顶角的酵母菌 培养5h后 对酵母菌种群数量是否达到k值不能作出判断 图乙中酵母菌数量约是图甲中的2倍 由于是稀释了100倍 因此种群密度是原来的200倍左右 2 依据探究 培养液中酵母菌种群的数量变化 的实验过程和要求 回答下列问题 1 某学生的部分实验操作过程是这样的 从静置试管中吸取酵母菌培养液进行计数 记录数据 把酵母菌培养液放置在冰箱中培养 第七天再取样计数 记录数据 统计分析绘成曲线 请纠正该同学实验操作中的错误 应将试管轻轻振荡几次再吸取酵母菌培养液进行计数 应将酵母菌培养液放置在适宜温度下培养 应连续七天 每天观察 取样计数并记录数据 2 利用计数板可在显微镜下对微生物细胞进行直接计数 计数板是一个特制的可在显微镜下观察的玻片 样品就滴在计数室内 计数室由25 16 400个小室组成 容纳液体的总体积为0 1mm3 现将1ml酵母菌样品加99ml无菌水稀释 用无菌吸管吸取少许滴在盖玻片边缘 使其自行渗入计数室 并用滤纸吸去多余菌液 现观察到图中所示a b c d e5个中方格80个小室内共有酵母菌44个 则上述1ml酵母菌样品中约有菌体 个 为获得较为准确的数值 减少误差 你认为可采取的做法是 解析 1 要理解实验过程中各个步骤的要求及其原因 才能更好地理解实验的原理 在实验过程中 对酵母菌的总数进行计算是很难的 所以要采用抽样检测法 每次从试管中吸出培养液时 都要进行振荡 目的是让酵母菌在培养液中分布均匀 减少计数的误差 培养酵母菌时 要提供酵母菌生活的最适条件 包括温度 无菌条件等 所以不应该放在冰箱里进行培养 7天中 酵母菌种群数量是不断变化的 所以 多取样 取平均值 2 2 108 1 2013 高考浙江卷 下列关于出生率的叙述 正确的是 a 若某种群年初时的个体数为100 年末时为110 其中新生个体数为20 死亡个体数为10 则该种群的年出生率为10 b 若某动物的婚配制为一雌一雄 生殖期个体的雌雄比例越接近1 1 则出生率越高c 若通过调控环境条件 使某动物的性成熟推迟 则出生率会更高d 若比较三种年龄结构类型的种群 则稳定型的出生率最高 b 解析 出生率 新生个体数 个体总数 即为20 100 20 a错误 雌雄比例接近1 1且婚配制度为一雌一雄 则出生率比较高 b正确 性成熟推迟 出生率会降低 c错误 增长型的出生率最高 d错误 2 2012 高考海南卷 某小组用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度 下列做法错误的是 a 随机取样b 选择植物生长茂盛处取样c 根据调查数据估算该种群密度d 根据地段的形状确定取样方法解析 随机取样 这样可避免受主观因素的影响 a正确 各个生长期的个体都要统计 b错误 根据样方法获得的数据可以对该植物种群的种群密度进行估算 c正确 要根据地段的形状确定取样的方法 五点取样法 等距取样法 d正确 b 3 2012 高考重庆卷 如图为某地东亚飞蝗种群数量变化示意图 下列叙述错误的是 a 为有效防治蝗灾 应在a点之前及时控制种群密度b a b段 该种群的增长率与种群密度之间呈正相关c 利用性引诱剂诱杀雄虫改变性别比例可防止c点出现d 控制种群数量在d e水平 有利于维持该地生态系统的抵抗力稳定性 b 解析 分析图中曲线可发现 由起点到b点为 s 型曲线 a b段中 该种群的增长率在逐渐下降 而种群密度在逐渐增加 二者呈负相关 a点时 种群增长速率大 此时防治蝗虫效果差 应在a点之前及时控制种群密度 利用性引诱剂诱杀雄虫改变性别比例后 降低了出生率 故可防止c点出现 蝗虫种群数量控制在d e水平 可大幅度降低蝗虫对各种植物的危害 同时保护了生物多样性 提高了该地生态系统的抵抗力稳定性 4 2012 高考新课标全国卷 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 d 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 由图示知 12月份未成熟个体数目为0 又知该动物个体从出生到性成熟需要6个月 故该种群可能从6月份开始 出生率就为0 a正确 天敌倾向于捕食年老体弱的动物 故天敌的迁入可能会导致衰老个体减少 使种群年龄结构发生改变 b正确 图示各月份中 不同年