高考生物一轮复习 考能专项提升《1231种群的特征与种群的数量变化》新人教版.ppt

2014届高考一轮生物复习课件第31讲种群的特征与种群的数量变化 返回目录 返回目录 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 考纲要求 第31讲种群的特征与种群的数量变化 知识梳理 一 种群的概念和数量特征1 种群的概念 在一定自然区域内的 生物的全部个体 2 种群的数量特征 1 种群密度 概念 种群在单位面积或单位体积中的个体数 是种群最基本的 特征 调查方法 样方法 法和 法 和标志重捕法 导思 标志重捕法的适用条件是什么 请翻阅教材必修3p62 标志重捕法 返回目录 同种 数量 五点取样 等距取样 第31讲种群的特征与种群的数量变化 2 出生率 死亡率 概念 单位时间内新产生或死亡的个体数目占该种群个体 的比率 意义 是决定种群大小和 的重要因素 3 迁入率 迁出率 概念 单位时间内迁入或迁出的个体占该种群个体总数的比率 意义 决定种群大小和种群密度的因素 返回目录 总数 种群密度 第31讲种群的特征与种群的数量变化 4 年龄组成 概念 一个种群中各年龄期的个体数目的比例 类型 稳定型和 意义 可预测种群数量的 5 性别比例 种群中雌雄个体数目的比例 返回目录 增长型 衰退型 变化趋势 第31讲种群的特征与种群的数量变化 二 种群数量的变化1 研究方法 构建数学模型步骤 观察研究对象 提出问题 根据实验数据用数学形式表达 2 j 型曲线 1 条件 理想环境 2 公式 3 s 型曲线 1 条件 有限环境 2 定义 种群经过一定时间的增长后 数量趋于稳定的增长曲线 返回目录 作出假设 检验或修正 nt n0 t 第31讲种群的特征与种群的数量变化 3 k值 又称 在环境条件不受破坏的情况下 一定空间中所能维持的种群 4 种群数量波动和下降的原因 气候 食物 天敌 传染病等 5 意义 保护野生生物资源 对有害生物的防治 导思 k 值的定义是什么 请翻阅教材必修3p67 种群增长的 s 型曲线 返回目录 环境容纳量 最大数量 网络构建 返回目录 第31讲种群的特征与种群的数量变化 基础自测 判断正误 对的打 错的打 1 2012 课标全国卷 大量诱杀雄性个体不会影响该种群的密度 解析 大量诱杀雄性个体导致性别比例失调 性别比例会影响出生率 死亡率 会影响到种群的密度 2 2010 天津卷 在植物丰富的区域采用样方法获得数据 解析 采用样方法调查植物种群密度时 要注意随机取样 而不是在植物丰富的区域取样 返回目录 第31讲种群的特征与种群的数量变化 3 2011 北京卷 用样方法研究固着在岩礁上贝类的种群关系 解析 样方法适用于植物和活动范围小 活动能力弱的动物的种群密度 贝类活动能力弱 适宜采用样方法研究种群关系 4 2009 广东卷 每毫升河水中有9个大肠杆菌和木棉树在路旁每隔5米种植 都不属于种群空间特征描述 解析 组成种群的个体 在其生活空间中的位置状态或布局 叫做种群的空间特征 所以木棉树在路旁每隔5米种植 属于种群空间特征描述 返回目录 第31讲种群的特征与种群的数量变化 5 城市人口增长的决定因素是出生率和死亡率 解析 主要是迁入率 迁出率 6 不同种生物k值各不相同 但同种生物的k值固定不变 解析 同种生物的k值也会随环境的变化而变化 返回目录 第31讲种群的特征与种群的数量变化 考点一种群的数量特征及其关系1 各数量特征之间的关系 1 图解 返回目录 第31讲种群的特征与种群的数量变化 图10 31 1 2 析图 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 返回目录 第31讲种群的特征与种群的数量变化 提醒 城市人口的剧增 迁入率 迁出率造成的 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 计划生育政策 控制出生率 使增长率下降 利用性外激素诱捕雄蛾 改变性别比例来降低出生率 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 性别比例中 雄多于雌的如蚂蚁等 雌多于雄的如人工控制的种群 牛 鸡等 返回目录 第31讲种群的特征与种群的数量变化 2 种群的年龄组成 返回目录 第31讲种群的特征与种群的数量变化 图10 31 2 3 种群密度调查 返回目录 第31讲种群的特征与种群的数量变化 返回目录 第31讲种群的特征与种群的数量变化 提醒 采用样方法调查种群密度时 计数原则 同种生物个体无论大小都要计数 若有正好长在边界线上的 应遵循 计上不计下 计左不计右 的原则 如图10 31 3所示 注 图甲为方形样方 图乙为圆形样方 实心圈表示统计或测量的个体 虚线表示圆形样方的直径 对于有趋光性的昆虫 还可以用黑光灯进行灯光诱捕的方法调查它们的种群密度 返回目录 第31讲种群的特征与种群的数量变化 图10 31 3 例1下列关于人口数量的动态的描述中 错误的是 a 决定人口数量变化的主要因素是出生率 死亡率和迁出率 迁入率b 年龄组成是预测未来人口动态的主要依据c 人口数量问题既有其自身的生理基础 又有其社会制约因素d 产生不同人口种群出生率的差异主要是由于生殖年龄和个体数 返回目录 第31讲种群的特征与种群的数量变化 答案 d 解析 种群的数量变化 性别比例和年龄组成都能影响未来种群的密度 但是它们对种群密度的影响最终是通过影响出生率和死亡率来体现的 由于种种因素的干扰 预测的出生率和死亡率未必能实现 特别是人类自身的出生率 其大小并非仅由人类自身的生育能力所决定 还要看该国家或地区的人口政策和人们的生育观念 同样人的死亡率也并非仅由自然选择所决定 而对于种群中个体的迁移率 则根本无法预测 因此 对种群数量的动态变化起决定性作用的因素是当时的出生率 死亡率和迁移率 返回目录 第31讲种群的特征与种群的数量变化 点评 解答此类题一定要理清种群特征与种群数量 种群密度的关系 出生率 死亡率 迁入率 迁出率可直接决定种群的大小和种群的密度 性别比例通过影响出生率 死亡率来影响种群的大小和种群的密度 年龄组成也是通过影响出生率 死亡率来 预测 种群将来的大小和密度的变化趋势 返回目录 第31讲种群的特征与种群的数量变化 变式题下列关于概念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 返回目录 第31讲种群的特征与种群的数量变化 图10 31 4 答案 c 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 返回目录 第31讲种群的特征与种群的数量变化 考点二种群数量增长的 j 型与 s 型曲线模型比较1 两种曲线模型比较 返回目录 第31讲种群的特征与种群的数量变化 返回目录 第31讲种群的特征与种群的数量变化 1 若出现以下五种情况即可判断为 j 型曲线 理想条件下 实验室条件下 食物和空间条件充裕 气候适宜和没有敌害等几个条件同时满足 外来物种入侵早期阶段 无环境阻力状况 2 公式 nt n0 t n0为该种群的起始数量 t为时间 表示该种群数量是一年前种群数量的倍数 若 1 种群密度增大 为增长型种群 若 1 种群密度减小 为衰退型种群 若 1 数量不变 为稳定型种群 返回目录 第31讲种群的特征与种群的数量变化 3 出生率和死亡率与 s 型曲线的关系解读 增长率 出生率 死亡率 在b点时差值最大 为k 2值 d点时为0 为k值 返回目录 第31讲种群的特征与种群的数量变化 图10 31 5 2 k值与k 2值在实践中的应用 1 同一种生物的k值不是固定不变的 会受到环境的影响 通过负反馈调节机制使种群密度回到一定范围内 2 环境遭受破坏 k值会下降 当生物生存的环境改善时 k值会上升 返回目录 第31讲种群的特征与种群的数量变化 图10 31 6 3 典型应用 返回目录 第31讲种群的特征与种群的数量变化 提醒 s 型曲线辨析 返回目录 第31讲种群的特征与种群的数量变化 图10 31 7 例2用牛奶瓶培养黑腹果蝇 观察成虫数量的变化 结果如下表 根据表中数据分析 下列结果正确的是 a 第13 25天 成虫数量增长快的主要原因是个体生长加快b 第17 29天 成虫增长率上升 死亡率下降c 第21 37天 成虫增长率的下降与种群密度的改变有关d 第1 37天 成虫数量呈 j 型增长 返回目录 第31讲种群的特征与种群的数量变化 答案 c 解析 第13 25天 成虫数量增长快的主要原因是营养丰富 环境条件适宜 第17 29天 成虫增长率下降 第21 37天 成虫增长率的下降与种群密度的改变 第37天种群密度达到最大 有关 第1 37天 成虫数量呈 s 型增长 所以c项正确 点评 本题考查学生对数据的分析和处理能力 可从以下几个方面入手 明确构建数学模型的方法 会分析数学模型代表种群数量变化的规律 分析出种群在不同时间段内增长率的变化 返回目录 第31讲种群的特征与种群的数量变化 探究 d项 在37天左右时种群属于哪种年龄组成 稳定型 返回目录 第31讲种群的特征与种群的数量变化 变式题 2013 蚌埠月考 图10 31 8表示某种鱼迁入一个生态系统后 种群数量增长速率随时间变化的曲线 下列叙述正确的是 a 在t0 t2时间内 种群数量呈 j 型增长b 若在t2时种群的数量为n 则在t1时种群的数量为n 2c 捕获该鱼的最佳时期为t2时d 在t1 t2时 该鱼的种群数量呈下降趋势 返回目录 第31讲种群的特征与种群的数量变化 图10 31 8 答案 b 解析 由图可知 该种群的数量增长速率是不同的 在t0 t2时间内 种群数量呈 s 型增长 a项错误 t2时种群的数量最大 种群的数量为k值 t1时种群数量增长速率最高 应为k 2 b项正确 在t1 t2时 该鱼的种群数量增长率大于零 种群数量一直增加 d项错误 返回目录 第31讲种群的特征与种群的数量变化 实验探究培养液中酵母菌数量的动态变化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 在理想的环境中 酵母菌种群的增长呈 j 形曲线 在有限的环境下 酵母菌种群的增长呈 s 形曲线 2 实验步骤 1 将10ml无菌马铃薯培养液或肉汤培养液加入试管中 2 将酵母菌接种到试管中的培养液中 3 将试管放在25 条件下培养 4 每天取样计数酵母菌数量 5 分析数据 画出曲线 返回目录 第31讲种群的特征与种群的数量变化 注意 结果分析 根据实验数据可得如图10 31 9所示曲线 增长曲线的总趋势是先增加再降低 原因是在开始时培养液的营养充足 空间充裕 条件适宜 因此酵母菌大量繁殖 种群数量剧增 随着酵母菌数量的不断增多 营养消耗 ph变化等 生存条件恶化 酵母菌死亡率高于出生率 种群数量下降 影响酵母菌种群数量的因素可能有 养分 温度 ph及有害代谢废物等 返回目录 第31讲种群的特征与种群的数量变化 图10 31 9 例3某小组进行 探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化 实验时 同样实验条件下分别在4个试管中进行培养 见下表 均获得了 s 型增长曲线 根据实验结果判断 下列说法错误的是 a 4个试管内的种群初始阶段都经历了 j 型增长b 4个试管内的种群同时达到k值c 试管 内的种群的k值与试管 不同d 试管 内的种群数量先于试管 开始下降 返回目录 第31讲种群的特征与种群的数量变化 答案 b 解析 a项中 4个试管中最初环境适宜 所以都经历了 j 型增长 b项中 最初的条件不同 达到k值时间不同 c项中 试管 和 培养液体积不同 试管 内种群的k值应大于试管 d项中 试管 和 中培养液相同 中起始酵母菌数大于 所以试管 先于试管 开始下降 点评 解答本题需明确 微生物数量统计过程中数量的分析方法 s 型增长曲线的特点 返回目录 第31讲种群的特征与种群的数量变化 探究 酵母菌是探究细胞呼吸方式 种群数量变化的理想实验材料 酵母菌与大肠杆菌相比 在结构上的主要区别是什么 酵母菌常被用来探究细胞呼吸的方式 原因是什么 酵母菌有以核膜为界限的细胞核 在有氧和无氧条件下都能生存 属于兼性厌氧菌 返回目录 第31讲种群的特征与种群的数量变化 酵母菌数量统计方法 血细胞计数法1 血细胞计数板的使用原理 1 原理 利用血细胞计数板 在显微镜下计算一定容积的样品中微生物的数量 此法的优点是能较准确统计微生物实际数目 但不能区分死菌与活菌数 2 血细胞计数板是专门用于计算较大单细胞微生物的一种仪器 由一块比普通载玻片厚的特制玻片制成 玻片中有四条下凹的槽 构成三个平台 中间的平台较宽 其中间又被一短横槽隔为两半 每半边上面刻有一个方格网 方格网上刻有9个大方格 其中只有中间的一个大方格为计数室 返回目录 第31讲种群的特征与种群的数量变化 计数室通常也有两种规格 一种是16 25型 即大方格内分为16中格 每一中格又分为25小格 见图二 图三 另一种是25 16型 即大方格内分为25中格 每一中格又分为16小格 但是不管计数室是哪一种构造 它们都有一个共同的特点 即每一大方格都是16 25 25 16 400个小方格组成 在血细胞计数板上 刻有一些符号和数字 见图一 其含义是 xb k 25为计数板的型号和规格 表示此计数板分25个中格 0 1mm为盖上盖玻片后计数室的高 1 400mm2表示计数室面积是1mm2 分400个小格 每小格面积是1 400mm2 返回目录 第31讲种群的特征与种群的数量变化 返回目录 第31讲种群的特征与种群的数量变化 返回目录 第31讲种群的特征与种群的数量变化 图10 31 10 2 血细胞计数板的使用方法步骤 1 镜检计数室 在加样前 先对计数板的计数室进行镜检 若有污物 则需清洗 吹干后才能进行计数 2 加样品 将清洁 干燥的血细胞计数板的计数室上加盖专用的盖玻片 用无菌的细口滴管吸取稀释后的酵母菌悬液 滴于盖玻片边缘 让培养液自行缓缓渗入 一次性充满计数室 防止产生气泡 充入细胞悬液的量以不超过计数室台面与盖玻片之间的矩形边缘为宜 多余培养液可用滤纸吸去 3 计数 稍待片刻 约5min 待酵母菌细胞全部沉降到计数室底部后 将计数板放在载物台的中央 先在低倍镜下找到计数室所在位置 再转换高倍镜观察 计数并记录 返回目录 第31讲种群的特征与种群的数量变化 3 注意事项 1 在直接计数中也需选择恰当的稀释度 也要求计数尽量准确 接近真实值 其方法 一是计数4 5个中格中菌体数求平均值 二是计数每个中格内菌体数目时 遵循 计上不计下 计左不计右 的原则 防止边界个体的重复计数 三是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 2 清洗血细胞计数板 使用完毕后 将血细胞计数板在水龙头上用水柱冲洗 切勿用硬物洗刷 洗完后自行晾干或用吹风机吹干 返回目录 第31讲种群的特征与种群的数量变化 例4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如下 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 返回目录 第31讲种群的特征与种群的数量变化 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 返回目录 第31讲种群的特征与种群的数量变化 图10 31 11 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 返回目录 第31讲种群的特征与种群的数量变化 答案 1 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 2 2 108多取样 取平均值 解析 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 返回目录 第31讲种群的特征与种群的数量变化 不断变化的 所以连续7天都要取样 观察 计数 而不是仅在第7天进行计数 在显微镜下观察时 要注意多取样 取平均值 尽量减少误差 计算酵母菌总数时 要先计算出每个计数室中酵母菌的数量 然后乘以酵母菌总体积 所以上述1ml酵母菌样品中的总数为 400 100 1000 0 1 2 2 108个 点评 解答本题需明确 实验的操作步骤 1毫升培养液中酵母菌细胞的计算公式 返回目录 第31讲种群的特征与种群的数量变化 变式题 2013 吉林模拟 某小组进行 探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化 实验时 同样实验条件下分别在4个试管中进行培养 如下图 均获得了 s 型增长曲线 下列有关该实验的说法错误的是 返回目录 第31讲种群的特征与种群的数量变化 图10 31 12 a 4个试管内的种群同时达到k值b 4个试管内种群的增长速率都是先增大后减小到零c 试管 内种群的k值与试管 不同d 试管 内的种群数量先于试管 内的开始下降 返回目录 第31讲种群的特征与种群的数量变化 答案 a 解析 4支试管中若培养液的体积不同 环境容纳量也会不同 起始酵母菌数不同 达到k值的时间也不相同 a项说法错误 c项说法正确 由题意可知 4支试管都是 s 型增长曲线 说明其种群的增长速率都是先增大后减小到零 b项说法正确 试管 内起始酵母菌数比试管 多一倍 培养液体积相等 试管 内的种群数量先于试管 开始下降 d项说法正确 返回目录 第31讲种群的