2020届高考生物大一轮复习课件第九单元 第30讲 种群的特征和数量的变化

1、第九单元,生物与环境,第,30,讲,种群的特征和数量的变化,考纲解读,最新考纲,细解考点,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,说出种群年龄组成的,概念及类型,2,说明种群密度的调查,方法及影响因素,3,分析有关,J,型增长,曲线和,S,型增长曲线,4,简述种群数量变化的,影响因素,5,探究培养液中酵母菌,数量的动态变化,1,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,2,科学思维,建立模型,构,建种群增长数学模型,3,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

2、中酵母菌数量的动,态变化,考点一,种群的特征及种群密度的调查方法,研析教材,内化基本概念,1,种群的数量特征,1,种群密度,或单位体积中的个体数,2,种群密度的调查方法,样方法,a,适用范围,植物,的动物,如蚯蚓、跳蝻,b,取样关键,c,常用取样法,五点取样法,单位面积,活动范围小,随机取样,等距取样法,d,计算种群密度,某植物种群密度,所有样方内种群密度之和,样方数,e,计数原则,同种植物个体无论大小都要计数,在边界线上的,应遵循“计,的个体”的原则,标志重捕法,a,适用范围,b,计算公式,N,为种群数量,M,为标记个体数,n,为重捕个体数,m,为重,捕个体中被标记个体数,c,公式成立条件,

3、标记个体与未标记个体在重捕时被捕的概率相等,在调查期,内没有新个体的出生和死亡,没有迁入和迁出,相,邻两边及其夹角上,活动能力强、活动范围大的动物,N=M,n/m,深挖教材,必修3 P62“学科交叉”在对某种鼠的调查中,调查范围为,1,公顷,第一次捕,获并标记,39,只鼠,第二次捕获,34,只鼠,其中有标记的鼠,15,只,若捕捉后该鼠不易再被捕捉,则估算的种群密度会,填“偏高”或,偏低,理由,提示,偏高,该鼠被捕捉一次后不易再被捕捉,再次捕捉的被标记的个体数偏,小,由种群数量,知,种群数量变大,即,估算值大于实际的种群密度,初次捕获个体数,再次捕获个体数,再次捕获的被标记的个体数,3,年龄组成

4、,概念,一个种群中,类型、特点及种群密度的变化,连线,各年龄期的个体数目的比例,答案,深挖教材,1,年龄组成为衰退型的种群数量在近期一定会越来越小吗,说明理由,提示,不一定。年龄组成为衰退型的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、缺失天敌、迁入率提高等原因而使种群数量增长的情况,2,出生率和死亡率、迁入率和迁出率性及别比例,个体总数,项目,定义,特点或意义,出生率,死亡率,单位时间内新产生,死亡,的个体数,目占该种群,的比率,决定种群大小,和种群密度,迁入率,迁出率,单位时间内迁入,迁出,的个体,占该,种群,的比率,性别比例,种群中,个体数目的比例,在一定程度上影响种,群密度

5、,个体总数,雌雄,2,种群的空间特征,均匀分布,随机分布,集群分布,思考探究,培养科学思维,1,如图表示种群数量特征间的关系,依图回答有关问题,1,图中,a,f,分别表示种群的什么特征,提示,a,f,分别表示性别比例、年龄组成、种群密度、迁入率和迁出率、出,生率、死亡率,2,预测种群数量变化趋势主要依据图中的哪个特征,并说明理由,提示,图中的,b,即年龄组成。因为不同年龄组成的种群中,老年、成年、幼年,的个体数不同,因此可预测其未来的出生率与死亡率进而可预测种群未来的,发展趋势,2,人们常利用性外激素诱杀雄性害虫,这是通过哪种措施控制害虫的种群密度,提示,该措施是通过改变害虫性别比例来降低出生

6、率,从而降低种群密度,3,长江中的胭脂鱼曾经由于人为滥捕导致数量下降,为调查其种群恢复状况,一般采取标志重捕法,调查时需要避开其繁殖期,目的在于,提示,避免调查期间多个个体出生,造成调查结果偏离真实值,剖析题型,提升核心素养,题型一,种群的数量特征及关系分析,1,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,天敌的迁入可影响该种群的年龄结构,B,该种群,10,月份的出生率不可能为零,C,该种群年龄结构随季节的更替而变化,D,大量诱杀雄

7、性个体会影响该种群密度,B,解析,引入的天敌对不同年龄段个体的捕食可能具有选择性,从而影响该种群,的年龄结构,由图可知,未成熟个体从,2,月底到,6,月逐渐增多,从,6,月到,12,月逐渐,减少至,12,月变为,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,月都成熟,10,月份出生率可能为,0,且该种群,的年龄结构随着季节更替而变化,大量诱杀某种动物的雄性个体,会导致性别,比例的失调,导致出生率明显降低,种群的密度减小,2,种群的数量特征之间的关系可用如图表示,下列有关叙述正确的是,A,为性别比例,人类的性别比例接近11,B,为出生率和

8、死亡率、迁入率和迁出率,C,为年龄结构,可以影响出生率和死亡率,D,为种群数量,其增长方式在自然界中一般呈,J,型增长,解析,应为年龄组成,为性别比例,可通过出生率影响种群密度的大小,为种群数量,其增长方式在自然界中一般呈,S,型增长,B,题后提升,与种群特征有关的,3,个易错点,1,种群数量不等于种群密度,种群数量不等于种群密度,种群密度是种群在单位面积或单位体积中的个体,数,强调“单位面积或单位体积,即种群数量增加,种群密度不一定增加,2,年龄组成不决定种群密度的变化,年龄组成并不决定种群密度的变化,年龄组成只是预测种群密度的变化趋势,但该趋势不一定能够实现,还要看影响种群密度变化的其他因

9、素,如天敌等,3,年龄组成稳定种群数量稳定,出生率和死亡率不完全取决于年龄组成,还与气候、食物、天敌等因素有关,譬如遇到剧烈的气候变化,可使种群数量急剧减少。种群数量还与迁入率,迁出率直接相关,题型二,种群密度的调查方法,3.,2017,全国卷,某陆生植物种群的个体数量较少,若用样方法调查其密,度,下列做法合理的是,A,将样方内的个体进行标记后再计数,B,进行随机取样,适当扩大样方的面积,C,采用等距取样法,适当减少样方数量,D,采用五点取样法,适当缩小样方面积,B,解析,样方法都要做到随机取样,由于个体数量少,应适当扩大样方面积、增,加样方数量,4.,2019,山西太原月考,关于用黑光灯进行

10、灯光诱捕的方法调查昆虫的种群,密度的叙述正确的是,A,该方法运用了昆虫的避光性原理,B,该方法是调查活动能力强的农业害虫的种群密度的常用方法,C,将大田中用黑光灯诱捕法获取的种群密度与历史记录作对照,可得出种群密,度大小的准确数据,D,该方法调查种群密度能很好地预测种群数量的变化趋势,B,解析,该方法运用了昆虫的趋光性原理,将大田中用黑光灯诱捕法获取的种群,密度与历史记录作对照,只能得出种群密度大小的估算值,不能得出准确数据,预测种群数量的变化趋势,是依据种群的年龄组成,而不是种群密度,5,下列关于种群的研究方法的分析,正确的是,A,密闭培养瓶中酵母菌的数量会呈“S”型增长,最终长期稳定在,K

11、,值附近,B,经过一次捕捉的动物更难被重捕到,会导致标志重捕法计算出的结果偏小,C,标志重捕法调查得到的种群密度一般不是最精确的现实反映,D,单子叶植物、蚜虫、跳蝻等生物的种群密度都不适合采用样方法进行调查,解析,密闭培养瓶中活酵母菌的数量在开始一段时间内会呈,S,型增长,但是,由于营养物质的不断消耗,最终会逐渐减少而灭亡,经过一次捕捉的动物更难,被重捕到,会导致重捕数中的标记数偏小,最终计算出的结果偏大,标志重捕法,调查得到的种群密度为估算值,单子叶植物、蚜虫、跳蝻等生物的种群密度,都适合采用样方法进行调查,C,题后提升,利用标志重捕法估算种群密度的误差分析,设种群数量为,A,只,第一次捕获

12、,B,只并标记,第二次捕获了,a,只,其中有,b,只被标记,根据公式,B,A,b,a,得,A,aB,b,由上式分析可知,1,若由于某种原因,如标志物易脱落、被标记个体的被捕机会降低、标志物,导致被标记个体易于被捕食、被标记个体放回后还未充分融入该种群中就再,次捕获且在被标记个体稀少处捕获等,造成,b,偏小,则,A,偏大,2,若由于某种原因,如被标记个体放回后还未充分融入该种群中就再次捕获,且在被标记个体密集处捕获等,造成,b,偏大,则,A,偏小,3,若在调查期间,调查区域有较多个体出生和死亡或迁入和迁出,也会造成,估算中出现较大误差,考点二,种群的数量变化及应用,研析教材,内化基本概念,1,种

13、群数量变化的研究,1,方法,2,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,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,构建数学模型,数学形式,2,种群数量增长的两种类型,食物和空间充裕、气候适宜、无敌害,1,种群增长的“J”型曲线,如图,A,前提条件,等,数学模型,N,t,N,0,t,曲线特点,种群数量是以一定的倍数连续增长,填“有”或,无,K,值,2,种群增长的“S”型曲线,如图,B,前提条件,受其他生物制约,0,N,t,N,t,时间,年后该种群的数量,种群起始数量,该种群数量是一年前种群数量的倍数,无,食物、空间有限,K,种群数量达到,时，增

14、长速率最大,种群数量达到环境容纳量,即,值,后,将停止增长,曲线特点,在实践中的应用,K/2,比较项目,野生生物资源的保护与利用,有害生物的防治,实例,捕鱼、森林砍伐等,灭鼠、灭蝗等,K,值,环境最大,容纳量,保护野生生物生活的环境,减小,环境阻力,K,值,增大环境阻力,如为防鼠害而,封锁粮食、清除生活垃圾、保,护鼠的天敌等,K,值,K/2,最,大增长,速率,捕捞后,使鱼的种群数量维持在,鱼的种群数量会迅速回升,及时控制种群数量,严防达到,值,若达到该值,可导,致该有害生物成灾,增大,降低,K/2,K/2,深挖教材,1)“S”型增长曲线的开始部分就是“J”型增长曲线吗,为什么,提示,不是,J,

15、型增长曲线是一种理想条件下的种群数量增长曲线,迁入后种,群数量马上呈指数形式增长,不存在适应过程,种群增长率始终保持不变,S,型增长曲线的前段是种群对新环境的一个适应阶段,始终存在环境阻力,如食物、空间有限等,种群增长率一直下降,2,种内斗争和种间竞争会影响,K,值吗,提示,种内斗争不会影响,K,值,种间竞争会影响,K,值,3,影响种群数量的变化因素,种群的数量变化包括,等。其影响因素主要有,1,内因,起始种群个体数量,导致种群数量增加的因素,导致种群数量减少的因素,死亡率和迁出率,2,外因,自然因素,天敌、传染病等,人为因素,种植业、养殖业发展,砍伐森林,猎捕动物,环境污染等,增长、波动、稳

16、定、下降,出生率和迁入率,气候,食物,思考探究,培养科学思维,1,如图表示两种增长方式的增长速率变化,依图回答下列问题,1,甲和乙分别表示哪种增长方式,提示,甲表示的是种群的,J,型增长,乙表示的是种群的,S,型增长,2,若图乙为鲈鱼的增长速率随时间变化的曲线,某养殖基地捕鱼后常将鲈鱼,的种群数量保持在,K/2,左右,这样做的目的是什么,提示,此时鱼类增长速度最快,有利于鱼的种群数量增长,3)t,2,t,3,时段,种群的出生率和死亡率具有怎样的大小关系,提示,t,2,t,3,时段,该种群的增长速率下降,但其数量还在增加,因此其出生率大,于死亡率,2,如图是将灰喜鹊引入某个生态系统后,研究人员连

17、续调查了,11,年的种群数量,的变化而绘制的值变化曲线。据图分析,1,灰喜鹊从第,1,年至第,6,年种群的数量发生怎样的变化,A,B,C,三点时的种群,数量,最少的是哪一点,提示,先增加后减少,C,点,2,第,10,11,年喜鹊种群数量将如何增长,为什么,提示,J,型增长,因为1且恒定,题型一,种群数量增长曲线的分析,1.,2017,全国卷,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,家畜,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,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,

18、D,丁点对应的种群数量,剖析题型,提升核心素养,D,解析,曲线中,种群增长率最大时所对应的种群数量为维持种群数量的最适值,此时种群增长率最大,短时间内可恢复种群数量,丁点所对应的种群数量高于,最适值,此时进行捕获,可获取一定量的捕获量,同时不影响种群数量的恢复,其他三点所对应的种群数量均低于最适值,若进行捕获,则导致种群数量增长,减慢。故不应在甲、乙、丙点对应的种群数量时开始捕获,2.,2018,河北衡水期末,如图是某种群数量变化曲线,下列有关叙述不正确,的是,A,图中种群呈“S”型增长,3,时以后的数量变化与该生态系统的抵抗力稳定,性有关,B,图中种群在时间相对值为,2,时的年龄组成为增长型

19、,此时种群的增长速率,最大,C,改善空间和资源条件,该种群的,K,值会发生变化,D,图中,1,时到,3,时的变化过程中,出生率,死亡率的值逐渐增大,D,解析,由图可知,从,1,到,2,时,出生率与死亡率的差值逐渐加大,即二者的比值逐,渐增大,从,2,时到,3,时,出生率与死亡率的差值逐渐减小,即二者的比值逐渐减,小,题型二,种群数量变化规律及应用分析,3,下列关于种群数量波动的叙述,正确的是,A,种群的数量波动只与环境条件的改变有关,B,只要波峰之间的峰值相同就可称为周期波动,C,种群数量波动的研究对象位于正在演替的群落中,D,种群数量波动是指种群中的个体数量随时间在环境容纳量的上下波动,D,

20、解析,种群的数量波动除了与环境条件的改变有关,还与种群自身密度有关,周期波动指从一个波峰到另一个波峰,也可以从一个波谷到另一个波谷,种群,数量波动的研究对象不一定是位于正在演替的群落中,种群数量波动是指种,群中的个体数量随时间在环境容纳量的上下波动,4,如图表示东亚飞蝗种群数量变化可能的几种情形,其中,a,点表示外界因素的,变化。据此分析不正确的是,A,图中阴影部分表示环境阻力,可导致物种进化,B,种群数量减少到,K2,时遗传的多样性会减少,C,若种群的变化曲线为,则可推出,a,点时种群的年龄组成为衰退型,D,若,a,点变化为干旱且干早能抑制蝗虫天敌的生长,则该种群,a,点后的变化曲线,为,C

21、,解析,图中阴影部分表示环境阻力,环境阻力会引起种群基因频率改变,导致,生物进化,种群数量减少到,K2,时,种群个体数量大量减少,则遗传的多样性会,减少,当种群的变化曲线为,a点以后种群数量急剧减少,a,点时年龄组成为稳,定型,a,点以后才为衰退型,蝗虫天敌的生长受抑制,则蝗虫数量将大量增加,故,若,a,点变化为干旱,则蝗虫数量上升一段时间后趋于稳定,为曲线,考点三,实验,探究培养液中酵母菌种群数量的变化,实验基础,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,型曲线,在有限的,环境下,酵母菌种群的增

22、长呈,型曲线,J,S,2,实验步骤,液体,1,酵母菌培养,培养基,无菌条件,均匀,2,振荡培养基使酵母菌,分布于培养基中,一个,3,取样观察并计数每天用滴管吸取含有酵母菌的培养液并滴在盖在,计数室上的盖玻片边缘,计数,小方格内的酵母,菌数量,再以此为根据,估算试管中的酵母菌总数,4,重复,2,3,步骤连续观察,7,天,统计数目,数量变化,5,绘图分析将所得数值用曲线表示出来,得出酵母菌种群,规律,3,实验结果及结论,在一定容积的液体培养基中酵母菌种群数量前期表现出,型增长。但后期,表现为逐渐,S,下降,1,注意事项,1,溶液要进行定量稀释,每天计数酵母菌数量的时间要固定,2,从试管中吸出培养液

23、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,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,4,制好装片后,应稍等片刻,待酵母菌全部沉降到计数室底部,再用显微镜进,行观察、计数,重点透析,2,结果分析,1,计数异常分析,统计结果偏小的原因,取液时未摇匀,吸取的培养液中酵母菌偏少,在计数时,未计边缘的酵母菌等,统计结果偏大的原因,取液时未摇匀,吸取了表层的培养液,在计数时统计了,四周边缘的酵母菌等,2,该探究不需设置对照实验,但要获得准确的实验数据,必须进行重复实验,求得平均值,题型一,实验过程分析,1,下列关于“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验的相关操作,正确的是,A,先将培养液滴在血球计数板上,轻盖盖玻片防止气泡产生,B,培养酵母菌时,必须去除培养液中的溶解氧,C,早