高考生物大一轮复习 第十单元 生物群体的稳态与调节 第28讲 种群的稳态与调节课件 中图版必修3.ppt

第28讲种群的稳态与调节 最新考纲 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 种群的概念 种群是指在一定的 同种生物的 考点一种群的特征 5年13考 自然区域内 全部个体 2 种群的数量特征 出生率 迁出率 1 是种群最基本的数量特征 2 直接决定种群密度的是 3 年龄结构在一定程度上能 种群数量变化趋势 年龄结构是通过影响 间接影响种群密度的 4 性比是通过影响 间接影响种群密度的 种群密度 出生率和死亡率 迁出率和迁入率 预测 出生率和死亡率 出生率 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 均匀分布 随机分布 集群分布 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 直接计数法 样方 大 强 标志重捕 2 样方法与标志重捕法的比较 五点取样 平均 随机 无影响 1 真题重组判断正误 1 种群的年龄结构是指种群中各年龄期的个体在种群中所占的比例 2017 全国卷 31 4 2 如果采用样方法调查甲地蒲公英的种群密度 计数甲地内蒲公英的总数 再除以甲地面积即可 2016 全国卷 5a 3 天敌鹰的迁入率增加会影响黑线姬鼠的种群密度 2013 全国卷 5a 4 用样方法调查某种双子叶植物种群密度时 为避免调查者主观因素的影响 要做到随机取样 2013 全国卷 31 3 5 大量诱杀雄性个体不会影响种群的密度 2012 全国卷 6d 以上内容主要源自必修三教材p63 66 考查角度侧重种群的数量特征及种群数量的取样调查 准确记忆各特征具体内容及其内在关系 并把握种群密度调查的两种常用方法是解题关键 2 进行样方法调查时 为何要强调 随机 取样 样方多少会影响调查结果吗 提示为了确保所选择的样方具有代表性 不受主观因素的影响 使通过样方统计的结果 估算值 能更接近真实的情况 应做到 随机取样 调查时若样方的数量太少 其统计结果的误差可能就较大 一般而言 样方越多 其统计结果越接近真实情况 但是 样方数量太多 整体取样花费的时间 精力就越多 从统计学上看 一定数量的样方即可以保证统计结果的真实性 3 年龄结构为稳定型的种群 其数量在近期是否一定能保持稳定 年龄结构为下降型的种群呢 提示年龄结构为稳定型的种群 种群数量也不一定总是保持稳定 这是因为出生率和死亡率不完全决定于年龄结构 还会受到食物 天敌 气候等多种因素的影响 此外 种群数量还受迁入率和迁出率的影响 年龄结构为下降型的种群 种群数量一般来说会越来越小 但是也不排除由于食物充足 缺少天敌 迁入率提高等原因而使种群数量增长的情况 1 2015 新课标全国卷 节选 现有一未受人类干扰的自然湖泊 某研究小组考察了该湖泊中处于食物链最高营养级的某鱼种群的年龄组成 结果如下表 种群的基本特征及其内在联系 注 表中 1 表示鱼的年龄大于等于1 小于2 其他以此类推 回答下列问题 1 通常 种群的年龄结构大致可以分为三种类型 分别是 研究表明 该鱼在3 时达到性成熟 进入成年 9 时丧失繁殖能力 进入老年 根据表中数据可知幼年 成年和老年3个年龄组个体数的比例为 由此可推测该鱼种群数量的变化趋势是 2 如果要调查这一湖泊中该鱼的种群密度 常用的调查方法是标志重捕法 标志重捕法常用于调查 强 活动范围广的动物的种群密度 解析 1 种群的年龄组成可分为增长型 稳定型和下降型三种类型 将三个阶段中各个年龄段的个体数目相加 可知三个阶段个体数量都为400 即个体数比例为1 1 1 年龄组成为稳定型 2 标志重捕法常用于调查活动能力强 活动范围广的动物的种群密度 答案 1 增长型 稳定型 下降型1 1 1保持稳定 2 活动能力 2 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1中预测种群数量未来变化趋势的主要依据是bb 图1中的c为种群最基本的数量特征c 图2中的丁与图1中的a表示的含义相同d 图2中丙为性比 主要通过影响出生率来间接影响种群密度 解析图1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为性比 b为年龄组成 进而可知c为种群密度 图2为图1的变式 图2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 为性比 丁为年龄组成 图1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正确 图1中c为种群密度 是种群最基本的数量特征 b正确 图2中丁为年龄组成 而图1中a为性比 c错误 图2中丙为性比 其主要通过影响出生率来间接影响种群密度 d正确 答案c 种群年龄组成的类型及判断技巧 1 统计图 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 下降型中的幼年个体少 老年个体多 典例 2016 全国课标卷 5 如果采用样方法调查某地区 甲地 蒲公英的种群密度 下列做法中正确的是 a 计数甲地内蒲公英的总数 再除以甲地面积 作为甲地蒲公英的种群密度b 计数所有样方内蒲公英总数 除以甲地面积 作为甲地蒲公英的种群密度c 计算出每个样方中蒲公英的密度 求出所有样方蒲公英密度的平均值 作为甲地蒲公英的种群密度d 求出所有样方蒲公英的总数 除以所有样方的面积之和 再乘以甲地面积 作为甲地蒲公英的种群密度 种群密度的取样调查 解析估算种群密度最常用的方法之一是样方法 在被调查种群分布的范围内 随机选取若干个样方 通过计数每个样方内的个体数 求得每个样方内的种群密度 以所有样方内种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值 综上所述 a b d三项均错误 c项正确 答案c 纵观近年课标卷考情 动 植物种群密度的取样调查考查频度特高 如 2016课标卷 5 2013课标卷 5 2015课标卷 31 2015全国卷 31 均对此作了考查 解答此类问题须把握如下技巧 1 针对 样方法 须做到 随机 取样 须把握取样方法 长方形地块 等距取样 正方形地块 五点取样 需分别计数并最终求平均值 须把握如下计数原则 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 即只计数相邻两边及顶角上的个体 2 针对标志重捕法 善于快速确认估算值与 实际值 间的误差 由于再捕中标志者位于分母上 若初捕放归后某些原因致分母增大 如标志物影响其活动 则估算值偏小 反之 若某些原因致分母减小 如因初捕受惊吓 不易被再捕 因标志物致其更易被天敌捕食等 则估算值将偏大 明确标志重捕法的关键点a 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 b 标记物不能过于醒目 c 不能影响被标记对象的正常生理活动 d 标记物不易脱落 能维持一定时间 对点小练 2017 东北三省名校联考 某兴趣小组成员在草原上调查田鼠的生存状况 根据所学知识 回答下列问题 1 调查动物的种群密度 常用的调查方法是标志重捕法 某次调查时 在3km2的区域内共捕获了60只田鼠 做好标记后重新放回到草原上 一周后再次捕获了60只 其中发现带有标记的只有4只 则该区域内田鼠的种群密度为 2 标志重捕法常用于调查 强 广的动物的种群密度 3 调查过程中 如果标记物容易脱落 则用标志重捕法得到的数据会 填 偏大 偏小 或 不变 如果动物被捕获并标记后难以被再次捕获 则利用标志重捕法计算出的种群密度与实际种群密度相比可能 填 偏大 偏小 或 不变 误将部分未标记个体统计为标记个体 则计算出的种群密度与实际种群密度相比会 填 偏大 偏小 或 不变 重捕时方法不当造成已捕获的标记个体死亡 会导致估算数值与实际数值相比会 填 偏大 偏小 或 不变 解析 1 标志重捕法的计算公式为 标记总数 n 重捕中被标记的个体数 重捕总数 n代表种群个体总数 根据题意 则60 n 4 60 得n 900 由于区域面积是3km2 故该区域内田鼠的种群密度为300只 km2 2 标志重捕法常用于调查活动能力强 活动范围广的动物的种群密度 3 根据标志重捕法的计算公式 标记总数 n 重捕中被标记的个体数 重捕总数 n代表种群个体总数 如果标记物容易脱落 会导致重捕中被标记个体数量减少 所以所得数值可能偏大 如果动物被捕获并标记后难以被再次捕获 导致重捕中被标记个体数量减少 则利用标志重捕法计算出的种群密度与实际种群密度相比可能偏大 如果误将部分未标记个体统计为标记个体 则计算时重捕中被标记个体数量增多 导致计算出的种群密度与实际种群密度相比会偏小 如果已捕获的标记个体死亡 则不会影响估算数值 答案 1 300只 km2 2 活动能力活动范围 3 偏大偏大偏小不变 1 研究方法 观察研究对象 提出问题 提出合理的 根据实验数据 用适当的 对事物的性质进行表达 通过进一步实验或观察等 对模型进行检验或修正 考点二种群数量的变化及应用 5年13考 构建数学模型 假设 数学形式 2 种群数量的两种增长模型分析 淘汰 食物 空间 环境容 纳量 增长速率 1 上图中b线的形成过程中何时出现了环境阻力 曲线a b哪条更符合自然界的种群数量变化实况 提示b曲线自始至终存在环境阻力 此类曲线更符合自然界的种群数量变化实况 2 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年种群数量最少 对吗 4 第16 20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年年龄组成为稳定型 3 不相同 在第4年到第10年间 1 说明种群数量在减少 到第9或第10年种群数量最少 而不是第8年最少 4 j 型增长 因 1且恒定 典例 2017 全国卷 5 假设某草原上散养的某种家畜种群呈s型增长 该种群的增长率随种群数量的变化趋势如图所示 若要持续尽可能多地收获该种家禽 则应在种群数量合适时开始捕获 下列四个种群数量中合适的是 j 型增长和 s 型增长曲线分析及应用 a 甲点对应的种群数量b 乙点对应的种群数量c 丙点对应的种群数量d 丁点对应的种群数量 慧眼识图获取信息 答案d 对点小练 2017 江西南昌检测 科学研究表明 生物种群的数量增长曲线如图所示 可分为 j 型增长和 s 型增长 且 s 型增长曲线通常又分为5个时期 开始期 如a 加速期 如b 转折期 如c 减速期 个体超过k 2以后 如d 饱和期 如e 下列说法正确的是 a s 型增长曲线的加速期的种群数量增长速率最大b j 型增长的种群数量增长率不变c 环境阻力开始于减速期d 应将有害生物数量控制在加速期解析 s 型增长曲线的e点对应的个体数量为k值 在k 2 c 转折期 时增长速率最大 a错误 对于 j 型曲线来说 增长率是不变的 增长速率是增加的 b正确 两条曲线从一开始就出现差异 说明环境阻力开始于起点 而在减速期时环境阻力加大 c错误 应将有害生物的数量控制在开始期 而不是加速期 d错误 答案b 1 k值与k 2值的应用 2 在不同图形中识别k值与k 2值 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 空间 温度等因素的影响 2 在理想的无限环境中 酵母菌种群的增长呈 型曲线 在有限的环境条件下 酵母菌种群的增长呈 型曲线 而在恒定培养液中当酵母菌种群数量达k值后 还会转而下降直至全部死亡 营养物质消耗 代谢产物积累及ph变化所致 3 计算酵母菌数量可用 的方法 显微计数法 考点三实验 探究培养液中酵母菌种群数量的变化 5年6考 成分 ph j s 抽样检测 2 设计实验 1 从试管中吸出培养液进行计数之前 为什么要轻轻振荡几次 提示使酵母菌均匀分布 从而使计数准确 2 该探究需要设置对照及重复实验吗 提示酵母菌种群数量的变化在时间上形成前后自身对照 所以无需设置对照实验 但要获得准确的实验数据 必须进行重复实验 求得平均值 3 若一个小方格内酵母菌过多 难以数清 采取的措施是什么 提示可增大稀释倍数后再计数 1 2017 经典高考题 5 某小组开展酵母菌培养实验 下图是摇瓶培养中酵母种群变化曲线 下列相关叙述正确的是 酵母菌种群数量的变化分析 a 培养初期 酵母因种内竞争强而生长缓慢b 转速150r min时 预测种群增长曲线呈 s 型c 该实验中酵母计数应采用稀释涂布平板法d 培养后期 酵母的呼吸场所由胞外转为胞内解析培养初期 摇瓶中酵母较少 种内斗争较弱 a错误 图中 转速150r min时 的酵母种群密度增长趋势变缓 预测种群增长曲线呈 s 型 b正确 该实验中酵母计数应该采用抽样检测法 不能用稀释涂布平板法 c错误 培养后期 酵母细胞呼吸可能由于氧气的缺乏而出现无氧呼吸 呼吸场所由有氧呼吸的细胞质基质和线粒体转为无氧呼吸的细胞质基质 d错误 答案b 2 2017 河北唐山模拟 3 检测员将1ml酵母菌培养液稀释10倍后 用抽样检测的方法检测每毫升酵母菌的数量 将盖玻片放在计数室上 用吸管吸取少许培养液使其自行渗入计数室 并用滤纸吸去多余液体 已知每个计数室由25 16 400个小格组成 容纳液体的总体积为0 1mm3 现观察到图中该计数室所示a b c d e5个中格80个小格内共有蓝藻n个 则上述水样中约有蓝藻 个 ml a 5 105nb 5 108nc 500nd 50n解析依题意和图示分析可知 1ml水样中酵母菌数量 80个小方格内酵母菌总数 80 400 10000 稀释倍数 n 5 10000 10 5 105n a正确 答案a 血球计数板及相关计算 1 血球计数板 如下图所示 血球计数板由一块厚玻璃片特制而成 其中央有两个计数室 每个计数室划分为9个大方格 如上图a所示 每个大方格的面积为1mm2 加盖玻片后的深度为0 1mm 因此 每个大方格的容积为0 1mm3 另外 中央大方格以细线等分为25个中方格 如上图b所示 每个中方格又等分为16个小方格 供细胞计数用 2 计算公式 在计数时 先统计 图b所示 5个中方格中的总菌数 求得每个中方格的平均值再乘以25 就得出一个大方格的总菌数 然后再换算成1ml菌液中的总菌数 设5个中方格中总菌数为a 菌液稀释倍数为b 则0 1mm3菌液中的总菌数为 a 5 25 b 已知1ml 1cm3 1000mm3 1ml菌液的总菌数 a 5 25 10000 b 50000a b 易错 防范清零 易错清零 易错点1混淆种群 增长率 增长速率 点拨种群增长率与增长速率辨析如下 增长速率 一定时间内增长的数量 时间 j 型曲线与 s 型曲线的增长率和增长速率曲线 如下曲线 易错点2不能精准解读 内涵 误认为下图中 b 段种群密度下降 e 段种群密度上升 点拨 1 准确理解 内涵nt n0 t 代表种群数量 增长倍数 而不是增长速率 1时 种群密度增大 1时 种群密度保持稳定 1时 种群密度减小 2 图示解读 a段 1且恒定 种群数量呈 j 型增长 a b段 尽管下降 但仍大于1 此段种群出生率大于死亡率则种群数量一直增长 c段 1 种群数量维持相对稳定 d段 1 种群数量逐年下降 e段 尽管 呈上升趋势 但仍未达到1 故种群数量逐年下降 至 e 点1时达 最少 易错点3误认为种群数量最大值为k值或误认为种群数量不会超越k值 点拨k值即环境容纳量 它是指环境条件不受破坏的情况下 一定空间中所能维持的种群最大数量 种群在某些时段 可能会由于环境条件变化或内部因素影响 其数量偶尔超越k值或偶尔在k值以下 即在k值上下波动 故k值并非任一时刻种群的最大值 如下图甲中a b均非k值 而图乙的 捕食者 猎物 模型中最可能代表猎物和捕食者k值的数据分别为n2和p2 分析该模型不难发现 猎物种群数量超过n2 则引起捕食者种群数量增加 捕食者种群数量超过p2 则引起猎物数量减少 两者相互作用 使猎物和捕食者的数量在n2和p2水平上保持动态平衡 1 2017 山东济宁检测 某科研小组研究某池塘内草鱼种群增长速率的变化规律 结果如图所示 其中t2之前的数据丢失 下列叙述正确的是 纠