种群的特征和数量变化2022年高考生物大一轮复习精讲课件

第1讲种群的特征和数量变化第九单元种群和群落解读课标能力层级素养目标1.通过分析影响种群数量变化的因素，建立生物与环境相统一的观点；理解能力生命观念2.通过“J”型增长和“S”型增长的数学模型的分析与比较，培养归纳、比较及运用模型分析问题的能力；思维能力科学思维3.通过实验“调查种群密度的方法”及“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”掌握实验方案的设计与实施及对实验结果的分析与评价能力；实验探究能力科学探究4.通过归纳种群数量变化在实践中的应用，养成关注生产实践、学以致用的态度综合运用能力社会责任种群的特征种群的数量变化探究培养液中酵母菌的种群数量变化知识点一种群的特征种群的特征1.1种群的概念种群指在一定的____________，同种生物的__________。1.2调查种群密度的方法(1)样方法①适用范围：_________________________。自然区域内全部个体植物或活动范围小的动物②取样关键：______________。③常用取样方法：(2)标志重捕法①适用范围：__________________________的动物。②密度估算公式：随机取样活动能力强、活动范围大五点取样法和等距取样法项目样方法标志重捕法方法步骤①

取样②计数

个体数③求解所有样方种群密度的

值即是该种群的种群密度①在被调查范围内捕获一些个体并做

。后

（初捕标志数）②一段时间后

（统计重捕数和重捕标志数）③按公式计算注意事项①

取样（关键）②多次取样③样方大小

。

④计数：记

及夹角①调查期内

新的出生和死亡，没有迁入和迁出②标志物不能过分

，标志物和标志方法必须对动物

。随机每个样方平均随机适宜没有醒目没有伤害标记放回重捕相邻两边种群的特征种群的特征知识延伸标志重捕法导致种群总数出现误差的原因偏小：偏大标志物脱落被标记个体死亡标志物导致标记个体易被捕食被标记个体捕获机会降低1234被标记个体放回后未融入原种群，导致密度过大（例如重捕时间间隔过短）种群的特征1.3种群的数量特征项目定义特点或意义种群密度单位空间内某种群的个体数量①不同物种，种群密度______；②同一物种，种群密度______出生率、死亡率单位时间内___________________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________________的个体数占该种群个体总数的比率可变新产生或死亡个体总数迁入或迁出不同种群的特征项目定义特点或意义年龄组成①类型②意义：性别比例一个种群中各年龄期的个体数目的比例种群中雌雄个体数目的比例可预测种群数量变化趋势在一定程度上影响种群密度1.4各数量特征之间的关系种群密度种群的数量特征最基本特征出生率死亡率迁入率迁出率年龄组成影响性别比例影响预测变化趋势间接影响决定（直接影响）种群的特征种群的特征

分布：如农田、行道树等

分布：如草地上的狗尾草、蒲公英等

分布：如树上的蚜虫、狼群、鱼群等均匀随机集群1.5各数量特征之间的关系（2021·浙江高考真题）下图为一个昆虫种群在某时期的年龄结构图。下列叙述正确的是（）A．从图中的信息可以得出该种群的存活曲线为凹型B．用性引诱剂来诱杀种群内的个体，对生殖后期的个体最有效C．环境条件不变，该种群的年龄结构可由目前的稳定型转变为增长型D．与其它年龄组相比，生殖前期个体获得的杀虫剂抗性遗传给后代的概率最大【答案】D【详解】A、种群的存活曲线是表示种群中全部个体死亡过程和死亡情况的曲线，图示只能表示昆虫种群在某时期的年龄结构为增长型，不能得出该种群的存活曲线为凹型，A错误；B、常用性引诱剂来诱杀种群内的雄性个体，改变种群的正常性比率，会影响雌性个体的正常交配，对生殖期的个体最有效，B错误；C、由图示可知，该种群的年龄结构目前呈现增长型，若环境条件不变，种群数量会不断增长，之后年龄结构逐渐转变为稳定型，C错误；D、由于生殖后期个体不再进行繁殖，而生殖前期个体数量远多于生殖期，则生殖前期个体获得的杀虫剂抗性遗传给后代的概率最大，D正确。故选D。（2020·浙江高考真题）某小岛上生活着自然寿命为一年半左右的某种鼠，数量较多且无迁入和迁出。研究人员通过等距布放鼠笼开展每月一次、为期一年的标志重捕，进行其种群特征的研究。下列叙述正确的是A．利用标志重捕法所得的全部数据，可绘制该种群的存活曲线B．标志重捕法可以估算该鼠的种群密度，但不能估算总个体数C．若不同雄鼠很少在相同鼠笼布放点上被重捕，说明雄鼠具有领域D．若资源均匀分布且有较强的种内竞争，其种群的分布型为随机分布【答案】C【详解】A、存活曲线是表示种群中全部个体死亡过程和死亡情况的曲线，所以利用标志重捕法所得的全部数据，不可绘制该种群的存活曲线，A错误；B、标志重捕法可以估算该鼠总个体数，进而计算种群密度，B错误；C、若不同雄鼠很少在相同鼠笼布放点上被重捕，说明雄鼠具有领域，C正确；

D、若资源均匀分布且有较强的种内竞争，其种群的分布型为均匀分布，D错误。故选C。A．用样方法可定期对该地区的飞蝗虫卵丰富度进行统计B．干旱环境有利于东亚飞蝗的大量繁殖C．气温高低与东亚飞蝗虫卵的孵化无关D．气温和降水量直接决定了东亚飞蝗的种群密度(2021年湛江二模)13.东亚飞蝗是造成“蝗灾”的主要蝗种，某研究者连续2年调查了某地区气温、降水量变化与东亚飞蝗种群数量变化的关系进行了研究，结果如图所示。相关分析正确的是（）【答案】B【详解】用样方法定期对该地区的飞蝗虫卵数量进行统计，丰富度是对一定区域内群落物种的调查方法，A错误；图中降水量越低，东亚飞蝗数目越多，气温越高，东亚飞蝗数量也随之增多，这说明温度和降水量都是影响东亚飞蝗种群密度的重要因素，B正确、C错误；直接决定种群密度的因素是出生率和死亡率、迁入率和迁出率，D错误。(2021年湛江一模)9.下列关于种群、群落和生态系统的叙述，正确的是（）A.生物种群都具有性别比例和年龄组成等数量特征B.在一定时间内，自然界中某些种群的数量可大致呈“J”型曲线增长C.种群内的个体在水平方向的随机分布构成了群落的水平结构D.生产者同化的能量即其净光合作用积累的有机物中所含的能量【答案】B【详解】比如大肠杆菌菌落就没有性别比列这个数量特征，A错误；在一定时间内，比如说初期，食物充足，空间足够，种群的数量就可呈“J”型增长，B正确；种群内的个体间的分布属于种群的空间特征，不属于他群落的空间特征,C错误；生成者同化的能量就是其真正光合作用积累的有机物的能量，D错误。知识点二种群的数量变化种群的数量变化2.1种群数量变化的研究（增长、波动、下降、稳定）方法：步骤：模型构建法（

模型）观察研究对象，提出

。提出合理的

。根据实验数据，用适当的

。形式对事物的

进行

。通过进一步

，对模型进行

。问题假设数学性质表达实验或观察检验或修正

数学

条件下种群

一个适宜的环境时种群的数量变化2.2种群增长的“J”型曲线(1)形成原因：在____________条件充裕、气候适宜、____________等条件下。食物和空间没有敌害(2)数学模型：____________(3)曲线特点：种群的数量以一定的___________。倍数增长(4)产生情形实验室刚迁入Nt＝N0λt2.3种群增长的“S”型曲线(1)形成原因：(2)曲线特点：种群数量达到环境条件所允许的最大值(K值)后将____________，有时在K值左右保持相对稳定。种群的数量变化环境条件的制约，包括资源、空间、食物和天敌等。停止增长种群的数量变化(3)种群增长的“S”型曲线分析①种群的数量变化②“S”型曲线中特殊点的应用消灭害虫应尽早进行，将种群数量控制在加速期(b点)之前，严防种群增长进入加速期。c点(K/2值)应用黄金利用点，当资源利用后维持于该点时将具最强更新能力，符合可持续发展原则有害生物：严防种群数量达到K/2值，若鼠的量达到K/2值，鼠害则很难控制。有益资源：e点(K值)应用改善生存条件，尽量提升K值，如建立自然保护区，保护大熊猫有害生物：限制生存条件，降低环境容纳量，如封存粮食、硬化地面以防鼠害；有益资源：b点应用：种群的数量变化②“S”型曲线中特殊点的应用消灭害虫应尽早进行，将种群数量控制在加速期(b点)之前，严防种群增长进入加速期。c点(K/2值)应用黄金利用点，当资源利用后维持于该点时将具最强更新能力，符合可持续发展原则有害生物：严防种群数量达到K/2值，若鼠的量达到K/2值，鼠害则很难控制。有益资源：e点(K值)应用改善生存条件，尽量提升K值，如建立自然保护区，保护大熊猫有害生物：限制生存条件，降低环境容纳量，如封存粮食、硬化地面以防鼠害；有益资源：b点应用：种群的数量变化②“S”型曲线中特殊点的应用消灭害虫应尽早进行，将种群数量控制在加速期(b点)之前，严防种群增长进入加速期。c点(K/2值)应用黄金利用点，当资源利用后维持于该点时将具最强更新能力，符合可持续发展原则有害生物：严防种群数量达到K/2值，若鼠的量达到K/2值，鼠害则很难控制。有益资源：e点(K值)应用改善生存条件，尽量提升K值，如建立自然保护区，保护大熊猫有害生物：限制生存条件，降低环境容纳量，如封存粮食、硬化地面以防鼠害；有益资源：b点应用：（例如：减少

，增加

）

防治，严防达到

，增大

，降低

。小结：K值和K/2值在农业生产中的应用

①濒危动物和野生资源的保护②渔业或林业资源开发③有害生物防治

建立

。增大

。

种群的数量变化开发应在

，越接近K越好开发后种群数量维持在

。自然保护区K值K/2后K/2K/2前K/2环境阻力K值生活空间天敌种群的数量变化

③“S”型曲线的解读和分析三图对比分析解读：(1)t1之前，种群数量小于K/2值，由于资源和空间相对充裕，种群增长速率逐渐增大，当种群数量为K/2值时，出生率远大于死亡率，种群增长速率达到最大值。(2)t1～t2，由于资源和空间有限，当种群密度增大时，种内斗争加剧，天敌数量增加，种群增长速率下降。(3)t2时，种群数量达到K值，此时出生率等于死亡率，种群增长速率为0。种群的数量变化K值不是一成不变的，它会随着环境的改变而改变。注意种群数量能达到的最大值是种群数量在某一时间点出现的最大值，这个值存在的时间很短，大于环境容纳量。环境容纳量≠种群数量能达到的最大值种群的数量变化2.4种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线的比较项目“J”型曲线“S”型曲线前提条件理想状态：①食物和空间条件充裕；②气候适宜；③没有敌害；④无迁入、迁出①食物、空间有限；②不断变化的自然条件；③有种内斗争和种间竞争种群的数量变化2.3种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线的比较项目“J”型曲线“S”型曲线种群增长速率K值无有种群的数量变化2.3种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线的比较项目“J”型曲线“S”型曲线联系两种增长曲线的差异主要是环境阻力不同，对种群数量增长的影响不同。因而有以下关系：“J”型增长“S”型增长环境阻力按自然选择学说，就是在生存斗争中被淘汰的个体数（2021·广东高考真题）图示某S形增长种群的出生率和死亡率与种群数量的关系。当种群达到环境容纳量（K值）时，其对应的种群数量是（

）A．a B．b C．c D．d【答案】B【详解】分析题图可知，在b点之前，出生率大于死亡率，种群密度增加；在b点时，出生率等于死亡率，种群数量不再增加，表示该种群数量已达到环境容纳量（K值），B正确。故选B。（2021·湖南高考真题）某草原生态系统中植物和食草动物两个种群数量的动态模型如图所示。下列叙述错误的是（

）A．食草动物进入早期，其种群数量增长大致呈“J”型曲线B．图中点a的纵坐标值代表食草动物的环境容纳量C．该生态系统的相对稳定与植物和食草动物之间的负反馈调节有关D．过度放牧会降低草原生态系统的抵抗力稳定性【答案】B【详解】A、早期食草动物进入草原生态系统，由于空间、资源充足，又不受其他生物的制约，所以食草动物的种群数量的增长大致呈“J”型曲线增长，A正确；B、环境容纳量是指在相当长一段时间内，环境所能维持的种群最大数量，即该种群在该环境中的稳定平衡密度。而图中a点的纵坐标对应的数量为该食草动物的最大数量，所以环境容纳量应小于a，B错误；C、从图中可以看出，食草动物过多会导致植物数量的下降，食草动物数量的下降又会导致植物数量的增多，属于典型的负反馈调节，C正确；D、生态系统有自我调节能力，但有一定的限度，过度放牧使得草原生物的种类和数量减少，降低了草原生态系统的自动调节能力，致使草原退化，D正确。（2021·浙江高考真题）大约在1800年，绵羊被引入到塔斯马尼亚岛，绵羊种群呈“S”形曲线增长，直到1860年才稳定在170万头左右。下列叙述正确的是（）A．绵羊种群数量的变化与环境条件有关，而与出生率、死亡率变动无关B．绵羊种群在达到环境容纳量之前，每单位时间内种群增长的倍数不变C．若绵羊种群密度增大，相应病原微生物的致病力和传播速度减小D．若草的生物量不变而种类发生改变，绵羊种群的环境容纳量可能发生变化【答案】D【详解】A、绵羊种群数量除与环境条件有关外，出生率和死亡率也会影响种群数量的变化：出生率大于死亡率种群数量增加，而死亡率大于出生率种群数量减少，A错误；B、绵羊种群呈“S”形曲线增长，种群在达到环境容纳量之前，增长率一直下降，故每单位时间内种群增长倍数一直减小，B错误；C、病原微生物的致病力和传播速度会随着绵羊种群密度的增加而增加，C错误；D、若草的生物量不变而种类发生改变，则绵羊的食物来源可能会受影响，故绵羊种群的环境容纳量可能发生变化，D正确。（2020·山东高考真题）为研究甲、乙两种藻的竞争关系，在相同条件下对二者进行混合培养和单独培养，结果如下图所示。下列说法错误的是（

）A．单独培养条件下，甲藻数量约为1．0×106个时种群增长最快B．混合培养时，种间竞争是导致甲藻种群数量在10~12天增长缓慢的主要原因C．单独培养时乙藻种群数量呈“S"型增长D．混合培养对乙藻的影响较大【答案】B【详解】A、单独培养时，甲藻的K值约为2.0×106个，所以种群增长最快的是K/2时，约为1.0×106个，A正确；B、10-12天乙藻种群数量接近0，所以竞争强度低，此时甲藻数量增长缓慢的原因是培养液和空间有限，B错误；C、由于空间和资源有限，所以种群数量呈“S型”增长，C正确；D、据图可知：混合培养时，乙藻在竞争中处于劣势，导致灭绝，D正确。故选B。（2021·广东珠海市·高三二模）研究人员在千岛湖地区2个岛屿上调查了社鼠的种群数量动态变化，结果如下图所示。A、B岛环境条件（面积、植被、气候等）相似，没有迁入和迁出，但B岛上青毛硕鼠的数量明显多于A岛，而且6-8月发现有野猪捕食迹象。下列相关叙述错误的是（

）A．研究人员调查社鼠种群数量的方法是标志重捕法B．出生率和死亡率是决定社鼠种群密度的直接因素C．B岛社鼠数量下降更快的原因可能是竞争和捕食D．4月和6月分别是B岛和A岛的最佳灭鼠时机【答案】D【详解】A、活动能力较强、活动范围较广的动物（如社鼠）一般采用标志重捕法调查种群数量，A正确；B、两个岛屿均依靠出生和死亡来完成社鼠种群的更新，故出生率和死亡率是决定社鼠种群密度的直接因素，B正确；C、据曲线可知，B岛在6月后数量相对于A岛下降更快的可能原因是数量较多产生的竞争和野猪的捕食，C正确；D、最佳灭鼠时机应当是种群数量相对较少的时期，而4月和6月分别为B岛和A岛社鼠的数量最多，故4月和6月不是B岛和A岛的最佳灭鼠时机，D错误。故选D。知识点三

探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化

探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化[实验理论]3.1实验原理(1)用液体培养基培养酵母菌，种群的增长速率受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。(2)在理想的无限环境中，酵母菌种群数量呈“J”型增长；自然界中资源和空间总是有限的，酵母菌种群数量呈“S”型增长。(3)计算酵母菌数量可用抽样检测的方法——显微计数法。探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化3.2实验流程探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化(1)显微计数时，对于压在小方格边线上的酵母菌，应计算相邻两边及其顶角的酵母菌数目。(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)结果最好用记录表记录，如下：(4)每天计数酵母菌数量的时间要固定。(5)培养和记录过程要尊重事实，不能主观臆造。时间/天123456…数量/个注意事项：探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化1、本探究需要设置空白对照组吗？如果需要，怎样设计和操作，不需要请说明理由。

不需要，因为探究的是培养液中酵母菌种群数量随时间的变化情况2、需要做重复实验吗？不需要，但是在每次测量酵母菌数量时，要多次取样然后求平均值探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化计数方法：种群密度计算方法：酵母菌细胞个数/ml=所数小方格中细胞总数×400×104×稀释倍数所数的小方格数计数室抽样检测法（2020·江苏高考真题）下列关于“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验的叙述，错误的是（

）A．将酵母菌接种到培养液中，并进行第一次计数B．从静置的培养液中取适量上清液，用血细胞计数板计数C．每天定时取样，测定酵母菌细胞数量，绘制种群数量动态变化曲线D．营养条件是影响酵母菌种群数量动态变化的因素之一【答案】B【详解】A、将酵母菌接种到培养液后，需要对酵母菌进行初次计数，以获得酵母菌种群密度初始值，A正确；B、每次计数前，都需要轻缓地将培养液摇匀，使其中的酵母菌分布均匀，再取适量培养液用血细胞计数板计数，B错误；C、需要定时取样和计数，用于绘制酵母菌种群数量的动态变化曲线，C正确；D、酵母菌种群数量的动态变化受营养条件、代谢废物、空间等的影响，D正确。故选B。（2019·海南高考真题）将接种在马铃薯培养液中的酵母菌培养一段时间后，充分混匀并随机分成不等的两组后分别进行培养。下列说法错误的是（

）A．酵母菌种群增长所需的能量全部来自于马铃薯培养液B．若要估算培养液中酵母菌的数量，可借助显微镜进行C．培养液被分成上述两组时其中的酵母菌种群密度是不同的D．给营养充足的培养液通入O2有利于酵母菌种群数量的增加【答案】C【详解】酵母菌种群增长所需的能量来自于有机物的氧化分解，所需的有机物全部来自于马铃薯培养液，A正确；若要估算培养液中酵母菌的数量，可用血球计数板计数法，需要借助显微镜，B正确；培养液与酵母菌充分混匀后被分成不等的两份，其中的酵母菌数量不同，由于是充分混匀的，故酵母菌的种群密度相同，C错误；给营养充足的培养液通入O2有利于酵母菌进行有氧呼吸，种群数量会增加，D正确。故选C。（2021·广东茂名市·高三三模）种群是生命系统中重要的结构层次，研究种群特征及其数量变化规律，对人类的生产活动及环境保护具有指导意义。下列相关叙述，正确的是（

）A．种群的年龄结构为增长型，则种群数量一定增长B．渔业生产中，为持续获得最大产量，应在到达K值后开始捕捞C．调查环境因素对酵母菌生长的影响时，可用血细胞计数板调查其种群密度D．调查发现某自来水每毫升中含有5个大肠杆菌，可反映出种群的空间特征【答案】C【详解】A、仅根据种群的年龄结构不能判断种群数量的增长，种群数量还直接受到迁入率和迁出率的影响，A错误；B、渔业生产中，为持续获得最大产量，应在K/2之后捕捞，并使捕捞后的种群数量维持在K/2水平，B错误；C、酵母菌繁殖繁殖速度快，个体微小，可采用血细胞计数板调查其种群密度，C正确；D、调查发现某自来水每毫升中含有5个大肠杆菌，这反应的是种群的数量特征，D错误。故选C。（2021·湖南高考真题）某林场有一片约2公顷的马尾松与石栎混交次生林，群落内马尾松、石栎两个种群的空间分布均为随机分布。为了解群落演替过程中马尾松和石栎种群密度的变化特征，某研究小组在该混交次生林中选取5个固定样方进行观测，每个样方的面积为0.04公顷，某一时期的观测结果如表所示。树高X（m）马尾松（株）石栎（株）样方1样方2样方3样方4样方5样方1样方2样方3样方4样方5x≤58975846485047455<X≤102527302830302528262710<X≤15342930363523543x>15131614151232122合计80818184858178847977注：同一树种的树高与年龄存在一定程度的正相关性；两树种在幼年期时的高度基本一致。回答下列问题：（1）调查植物种群密度取样的关键是_________；根据表中调查数据计算，马尾松种群密度为_________。（2）该群落中，马尾松和石栎之间的种间关系是_________。马尾松是喜光的阳生树种，石栎是耐阴树种。根据表中数据和树种的特性预测该次生林数十年后优势树种是_________，理