高中生物 4.1种群的特征课件 新人教版必修3.ppt

第一节种群的特征 1 结合种群概念 描述种群特征 重点 2 比较调查种群密度的方法 掌握标志重捕法 难点 一 种群概念解读1 种群概念占有 的 个体的 时空条件 组成特征 数量特征 本质特征 种群中的个体彼此可以 从而将各自的 传递给后代 一定空间和时间 同一物种 集合体 互配繁殖 遗传物质 2 种群与物种的关系 1 一个物种通常包含多个种群 而一个种群 组成 2 种群是物种的具体存在单位 单位和 单位 仅由同一物种 繁殖 进化 二 种群的特征1 出生率与死亡率 单位时间 该种群总个体数 2 年龄结构各个年龄组个体数量在种群中所占的比例关系 1 年龄金字塔 生殖后期 生殖期 生殖前期 宽度代表该 个体数量在整个种群中所占的比例 中线把每一个年龄组都分为左右两半 左边代表 右边代表 年龄组 雄性 雌性 2 年龄结构的三种类型 类型图示 意义 可以预测种群未来 的信息 增长型 稳定型 衰退型 数量动态 3 性比率 1 概念 种群内 数量的相对比例 2 比例关系 大多数种群的性比率基本保持 思考 1 年龄结构能预测种群密度变化趋势 该趋势一定能实现吗 提示 不一定 因为影响种群数量变化的还有气候 食物 天敌等 2 性比率是如何影响种群密度变化的 提示 性比率通过影响出生率而影响种群密度的变化 两性个体 1 1 三 种群密度及调查方法1 种群密度某个种群在单位空间或面积内的 2 标志重捕法 1 对象 较强 范围较大的动物 2 公式 n n n指种群总个体数 n指重捕个体数 m指标志个体数 m指重捕中被标记的个体数 点拨 标志重捕法的前提条件是未标记和被标记的个体被捕机会相等 且在调查期间没有出生和死亡等 个体数量 活动能力 m m 一 种群的特征1 种群的概念 1 两个要素 同种 和 全部 2 两个条件 时间 和 空间 即种群具有一定的时空限制 离开一定的时间和空间的种群是不存在的 3 个体 种群和物种之间的关系 2 种群的特征 1 种群的核心特征是种群密度 2 个体特征的统计值 出生率 死亡率 年龄结构和性比率 3 种群密度与其他特征的相互关系 1 种群是生物繁殖和生物进化的基本单位 种群密度是种群最基本的数量特征 2 不同生物的性比率不同 但如果失去原来的平衡 一定会影响出生率 继而影响种群密度 3 种群的出生率和死亡率直接决定种群的密度 4 种群的年龄结构能够预测种群密度的变化 警示钟 对种群密度认识的两个误区 1 出生率高的生物种群数量不一定增加 种群数量变化是由出生率和死亡率决定的 只有出生率大于死亡率时 种群数量才会增加 2 种群数量增加 种群密度不一定增加 种群数量不等同于种群密度 种群密度是 单位空间或面积内 的个体数 典例训练1 2012 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 如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 思路点拨 解答本题需明确以下两点 1 分析出生率时需对照不同月份的未成熟个体 2 比较不同月份的成熟个体和衰老个体 总结该种群数量变化的特点 解析 选d 由图可知 未成熟个体从2月底到6月逐渐增多 从6月底到12月逐渐减少 12月底变为0 而该动物个体从出生到性成熟需要6个月 因此该种群出生时间大概为2月底到6月 到12月底都成熟 10月份出生率可能为0 大量诱杀雄性个体导致性比率失调 有可能影响到种群的密度 变式训练 下列生物群体中 属于种群的是 a 杭州西湖里的全部鱼b 清凉峰保护区里的全部短尾鸦雀c 龙湾潭森林公园中的所有蛇d 沪杭高速公路两侧农田里的杂草 解析 选b 杭州西湖和龙湾潭森林公园中有许多的物种 如鲤鱼 鲫鱼和腹蛇 菜花蛇等 所以选项a和c中的生物不属于同一物种 不是种群 沪杭高速公路两侧农田里的杂草不是一种生物 所以它们不是一个种群 清凉峰保护区是一定区域 短尾鸦雀是一个物种 包括了全部个体 是一个种群 变式备选 甲 乙 丙是同一物种的三个种群 其年龄结构见表 三个种群年龄结构的类型为 a 甲是增长型 乙是稳定型 丙是衰退型b 甲是稳定型 乙是增长型 丙是衰退型c 甲是增长型 乙是增长型 丙是衰退型d 甲 乙 丙三个种群都是稳定型 解析 选a 甲种群幼年期的个体数最多 应是增长型 乙种群各个年龄段的数量接近 应是稳定型 丙种群老年期的个体数最多 应是衰退型 二 标志重捕法的操作方法1 方法步骤确定调查对象 注意不同生长期的个体的性状表现捕获并标记部分个体 在该种群生存环境中 均匀设置捕获点 捕获一部分个体 并对其进行标记后 再在原地将其放回 并记录个体数 m 重捕并计数 一段时间后 在原来的捕获点再次捕获一部分个体 并记录数量 n 及其中被标记的个体数 m 然后放回原来的环境中计算种群密度 利用公式计算出n 即为该种群总个体数量的估计值 进而计算出种群密度 2 注意事项 1 标志物 不影响生物正常的生命活动 不能过分醒目 持续时间不短于研究时间 2 在研究期间内 没有较多个体的出生和死亡 也没有较多个体的迁入和迁出 警示钟 对标志重捕法认识的两点误区 1 针对很多动物而言 被首次捕捉的个体重捕难度比其他个体难度大 所以得出的结果一般偏大 2 标志重捕法是一种估算法 要使计算结果比较准确 要注意首捕和再捕数量要适当 不能太少 典例训练2 2012 湖州高二检测 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2hm2 1hm2 10000m2 统计所捕获田鼠的数量 性别等 进行标记后放回 3日后进行重捕与调查 所得到的调查数据如表 以下是某同学对数据的分析结果 你认为正确的是 a 该地区田鼠的平均种群密度约为125只 hm2b 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1 2d 此调查方法可以用来统计土壤中蚯蚓的数量 思路点拨 关键点 熟悉标志重捕法的计算公式 样方总面积为2平方千米 计算求的是每平方千米的数值 解析 选a 用标志重捕法来调查种群密度计数时 n总 n第一标志 n第二捕获 n第二捕获中标志 50 50 10 250只 则田鼠的平均种群密度为125只 hm2 田鼠被捕捉过一次后更难捕捉 而使上述公式中分母变小 统计的种群密度会比实际大 综合两次情况雌雄比为 28 32 22 18 3 2 此方法适用于调查活动范围较大的动物 变式训练 野马是我国珍稀野生动物 属于国家一级保护动物 要较为准确地估算出蒙古草原上野马的种群密度 最合适的调查方法是 a 目测估算法b 标志重捕法c 随机抽样法d 记名计算法 解析 选b 由于野马的活动能力较强 活动范围较大 所以适合用标志重捕法 补充类实验的完善技巧 探究外界环境对铜绿微囊藻种群数量的影响 案例 2010 江苏高考 单细胞铜绿微囊藻大量繁殖可形成水华 受到广泛关注 下面是有关铜绿微囊藻的研究 请回答问题 1 利用配制的x培养液培养铜绿微囊藻8d 每天定时测定其个体数量 发现铜绿微囊藻数量呈指数增长 短时间内产生大量个体 这是因为铜绿微囊藻具有 等特性 2 某同学用x培养液培养铜绿微囊藻时 加入粉绿狐尾藻 一种高等水生植物 结果铜绿微囊藻的生长受到明显抑制 重要的原因是这两种生物在利用 等资源时存在显著的竞争关系 3 也有人提出假设 粉绿狐尾藻能产生化学物质抑制铜绿微囊藻的生长 请利用下列实验材料用具 完成实验设计 探究该假设是否成立 材料用具 铜绿微囊藻 粉绿狐尾藻 用于配制x培养液的各种无机盐 500ml锥形瓶 蒸馏水 显微镜 血球计数板 盖玻片 玻璃缸 微孔滤膜 可以除菌 等 实验步骤 材料准备 在装有7000ml蒸馏水的玻璃缸中种植一定数量且生长良好的粉绿狐尾藻 在适宜条件下培养8d 准备接种用的铜绿微囊藻 培养液配制 实验分组 取锥形瓶6只 分为两组 接种与培养 观察与统计 每天定时用血球计数板对6只锥形瓶内铜绿微囊藻个体进行计数 计算平均值 比较两组的差异 4 若 3 中假设成立 则实验结果是 关键点突破 1 铜绿微囊藻的生理特性 铜绿微囊藻是单细胞生物 个体小 无性繁殖并且世代周期短 因此繁殖速度快 铜绿微囊藻虽然是单细胞生物但能进行光合作用 与粉绿狐尾藻共同生活在一起时 可争夺阳光 co2等 2 分析实验变量推导实验结果 变量分析 本实验中自变量为粉绿狐尾藻能否产生抑制铜绿微囊藻生长的化学物质 因变量是铜绿微囊藻的生长情况 则对照组为空白对照 加入的是用蒸馏水配制的x培养液 实验组加入的是用滤液配制的x培养液 其他影响实验的变量 如铜绿微囊藻个体数量 生长条件等 为无关变量 结果分析 若假设成立 则粉绿狐尾藻能产生化学物质抑制铜绿微囊藻的生长 对照组铜绿微囊藻呈指数增长 实验组受抑制 3 补充完善类实验的解题关键 创造对照组和实验组需满足的条件 本实验的关键是配制对照组和实验组所需的培养液 配制的关键是利用好实验提供的材料用具 即实验组用玻璃缸中的水的滤液配制x培养液 对照组用蒸馏水配制x培养液 标准答案 1 个体小 世代周期短 无性繁殖 2 光照 无机养料 二氧化碳 3 用蒸馏水配制x培养液 用微孔滤膜过滤玻璃缸中的水 用滤液代替蒸馏水配制x培养液 在对照组的3只锥形瓶中分别加入150ml用蒸馏水配制的x培养液 在实验组的3只锥形瓶中分别加入150ml用滤液配制的x培养液 在6只锥形瓶中分别加入等量的铜绿微囊藻 并将上述培养瓶置于相同适宜的条件下培养8d 4 对照组铜绿微囊藻呈指数增长 实验组受抑制 失分点警示 得分要点 1 必须体现 无性繁殖 世代周期短 2 光照 无机养料 二氧化碳 等至少写出其中两点 3 必须要体现 用微孔滤膜过滤 滤液代替蒸馏水 必须体现作对照的等量原则 在对照组的3只锥形瓶中分别加入150ml用蒸馏水配制的x培养液 在实验组的3只锥形瓶中分别加入150ml用滤液配制的x培养液 必须体现等量原则和控制变量原则 在6只锥形瓶中分别加入等量的铜绿微囊藻 并将上述培养瓶置于相同适宜的条件下培养8d 4 必须写出 铜绿微囊藻对照组增长 实验组受抑制 失分案例 1 错答为 繁殖速度快 错因 没有点明世代周期短这一原因 3 错答为 用蒸馏水作培养液 蒸馏水配制x培养液 错因 混淆了对照组和实验组之间所加物质 4 错答为 实验组受抑制或对照组增长 错因 没有突出实验组的实验结果 1 下列各项中 属于一个种群的是 a 一块稻田中的全部稗草b 一片森林中的全部蛇类c 一个湖泊中的全部鱼类d 一片草原中的全部细菌 解析 选a 种群是一定时间内 一定自然区域中同一物种个体的集合 森林中的蛇类 湖泊中的鱼类 草原中的细菌均包含很多物种 所以不属于同一种群 稻田中的全部稗草属于由同一物种组成的种群 2 下面关于种群特征的叙述不正确的是 a 种群的年龄结构可以用来预测种群的未来发展变化b 种群的出生率和死亡率决定种群的大小c 种群的个体数量是经常变动的d 种群中各年龄个体数目的比例相当 则该种群密度在一定时间内明显变大 解析 选d 种群的数量特征中出生率和死亡率决定种群的数量 年龄结构预测种群的未来变化 种群是一个有机整体 处于经常变动中 当年龄结构为稳定型时则种群密度变化不大 3 2012 杭州高二检测 下图曲线a b表示两类生物种群密度与存活率之间的关系 下列分析错误的是 a 曲线a代表的种群个体一般体型较大 营养级较高b 依据曲线b 人工养蜂时种群密度中等最好c 对大型动物易地保护 迁移的种群密度不宜过大d 种群密度为d时 曲线b代表的种群个体间竞争最激烈 解析 选d 本题通过数学曲线图的形式反映了种群密度和存活率之间的关系 要求具备能够从图示中获取相关信息的能力 依据曲线b 种群密度中等时存活率最大 故b正确 曲线a表示大型动物 由图可知 种群密度越大存活率越低 故对大型动物易地保护 迁移的种群密度不宜过大 所以a c正确 d项中种群密度越大 种群个体间竞争越激烈 故种群密度为d时不是竞争最激烈的时期 4 调查某草原田鼠数量时 在设置1hm2的调查区内 放置100个捕鼠笼 一夜间捕获鼠32只 将捕获的鼠做过标记后原地释放 数日后 在相同地方再放置同样数量的捕鼠笼 这次共捕获30只 其中有上次标记过的10只 则该地区田鼠种群总数约为 a 30只b 32只c 64只d 96只 解析 选d 由可以得出 该地区田鼠种群总数约为 96只 5 下图为三个种群的年龄组成曲线图 请据图回答 1 写出图a b c曲线分别代表的年龄结构类型 a b c 2 若我国人口年龄结构与图a相似 则在这以后一段时间内的发展趋势是 因此我国要严格执行人口的 政策 3 利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体 最终使害虫种群年龄结构变为图 所示