高考生物总复习第二单元生物与环境第1讲种群的特征及种群数量变化全国公开课一等奖百校联赛示范课赛课特等

第二单元生物与环境必修三第一讲种群特征及种群数量改变第1页考纲要求全国卷五年考题考点命题种群特征Ⅰ种群数量改变Ⅱ试验：探究培养液中酵母菌数量动态改变卷ⅠT5卷ⅡT31卷ⅢT5卷ⅡT5卷ⅠT31(1)(2)卷ⅠT5卷ⅡT31(2)(3)从近几年高考试题看，多以曲线和表格为媒介考查种群特征与种群数量增加规律第2页1考点一2考点二3考点三4课末总结第3页1．种群特征(1)种群概念：种群是在一定_____________，同种生物__________。(2)种群数量特征考点一种群特征及种群密度调查方法自然区域内全部个体项目定义特点或意义种群密度种群在单位面积或单位体积中个体数①不一样物种，种群密度__________；②同一物种，种群密度__________。不一样可变第4页增加型新产生或死亡个体总数迁入或迁出第5页衰退型雌雄第6页(3)完善种群数量特征之间关系图解第7页①__________是种群最基本数量特征。②直接决定种群密度是________________、_________________。③年纪组成是经过影响________________间接影响种群密度，性别百分比是经过影响__________间接影响种群密度。2．种群空间特征(1)含义：种群中个体在其生活空间中位置状态或布局。种群密度出生率和死亡率迁出率和迁入率出生率和死亡率出生率第8页均匀分布随机分布集群分布植物平均值第9页五点取样法等距取样法随机取样活动能力强、活动范围大动物第10页判断以下说法正误。(1)一片草地上全部灰喜鹊是一个灰喜鹊种群(

)(2)若某动物婚配制为一雌一雄，生殖期个体雌雄比越靠近1∶1，则出生率越高(

)(3)用标志重捕法调查田鼠种群密度，若标识田鼠部分被鼬捕食，则会造成种群密度估算结果偏低(

)(4)橡树种子常在母树附近形成集群是空间特征，因为薇甘菊入侵造成松树种群死亡率较高属于数量特征(

)√√×√第11页(5)依据年纪组成预测种群密度改变趋势最终是否能够实现，还要看影响种群密度改变其它原因，如气候、食物、天敌等(

)(6)样方法并非只适合用于植物，对于活动能力弱、活动范围小动物或昆虫也适用(

)(7)稳定型种群数量在近期一定保持稳定(

)(8)大量诱杀雄性个体不会影响种群密度(

)√√××第12页如图是相关种群特征概念图，请据图思索以下问题：第13页(1)图中①～⑤分别代表种群什么特征？(2)预测种群数量改变发展趋势主要依据是图中哪个特征？(3)春运期间，影响北京、广州等大城市人口数量主要原因是什么？(4)利用性引诱剂诱杀害虫会降低害虫密度，原理是怎样？[提醒](1)①～⑤分别代表种群密度、出生率、死亡率、年纪组成和性别百分比。(2)预测种群数量改变趋势主要依据是图中④年纪组成。(3)迁入率和迁出率。(4)性引诱剂诱杀害虫会造成害虫性别百分比失调，从而降低出生率。第14页1．各数量特征之间关系(1)图解第15页(2)分析①种群密度是种群最基本数量特征。②出生率、死亡率以及迁入率、迁出率是决定种群大小和种群密度直接原因。出生率、迁入率高时，种群数量增加；反之，种群数量降低。③年纪组成和性别百分比则是经过影响出生率和死亡率来间接影响种群密度和种群数量，年纪组成是预测种群密度(数量)未来改变趋势主要依据。第16页第17页[高考警示]种群数量改变特殊实例及分析(1)城市人口剧增——是由迁入率>迁出率造成。(2)我国人口增加——是由出生率>死亡率造成，不是仅由出生率高造成。(3)利用性外激素诱捕雄蛾——经过改变性别百分比来降低出生率。(4)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。第18页2．种群密度调查方法第19页比较项目样方法标志重捕法注意事项①随机取样②样方大小适中③样方数量不宜太少④宜选取双子叶植物①标识个体与未标识个体在重捕时被捕概率相同②调查期间没有大规模迁入和迁出，没有外界强烈干扰③标识物和标识方法不能影响动物正常生命活动④标识物不能过于醒目，不易脱落第20页[高考警示]样方法应注意六个问题(1)调查对象要选熟悉又轻易计数植物，如普通不选丛生或蔓生单子叶草本植物，而选择个体数目轻易区分双子叶草本植物。(2)选取样方时，要注意随机取样，且选取平坦、宽敞、被调查种群分布比较均匀地段。(3)选取样方个体数要依总面积大小而定。总面积大选取样方要多些。(4)植物种类不一样，样方面积也应不一样。如乔木样方面积约为100m2，灌木约为16m2，草本植物为1m2。第21页(5)样方法并非只适合用于植物。对于活动能力弱、活动范围小动物或某种昆虫卵也可用样方法调查。(6)计数标准。若有恰好长在边界限上，应遵照“计上不计下，计左不计右，顶角只计一次”标准，即只计数样方相邻两条边上及其顶角个体。同种植物不论大小都应计数。以下列图(图甲为方形样方，图乙为圆形样方，实心圈表示应统计或测量个体，虚线表示圆形样方直径)。第22页3．种群年纪组成模型解读(1)类型示例①模式图第23页②统计图③曲线图第24页④柱形图(2)判断方法不论何种图形，均应注意各年纪段个体百分比。增加型中幼年个体多，老年个体少，稳定型中各年纪段个体百分比适中，衰退型中幼年个体少、老年个体多。第25页 (·长沙质检)以下相关调查种群密度说法错误是(

)A．五点取样和等距取样是样方法取样惯用方式B．调查古树木、蝗虫幼虫、某种蛇种群密度，通常采取样方法C．标志重捕法调查得到种群密度普通不是最准确现实反应D．将M只鹿标识后释放，在重捕捉n只鹿中有m只被标识，则该鹿群约有(M×n)÷m只B第26页[解析]

样方法应做到随机取样，常采取五点取样法和等距取样法；种群密度调查方法有样方法和标志重捕法两种，对植物和活动范围较小动物如昆虫卵、蚜虫、跳蝻等采取样方法，对活动能力强和活动范围大动物则采取标志重捕法，故对蛇应采取标志重捕法；标志重捕法是一个抽样调查法，得到是预计值；种群数量＝(第一次捕捉数×第二次捕捉数)÷重捕中标识数，即该鹿群约有(M×n)÷m只。第27页“两看法”选择种群密度调查方法技巧点拨第28页1．某研究机构对某区域一个田鼠进行了调查，所调查样方总面积为2km2(1hm2＝10000m2)，统计所捕捉鼠数量、性别等，进行标识后放归，3日后进行重捕与调查。所得到调查数据以下表：〔变式训练〕捕捉数(只)标识数(只)雌性个体数(只)雄性个体数(只)初捕50502822重捕50103218第29页以下是某同学对数据分析结果，你认为正确是(

)A．此调查方法能够用来调查土壤中小动物物种丰富度B．若田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，统计种群密度比实际低C．综合两次捕捉情况，该田鼠种群性别百分比(♀/♂)约为7∶2D．该地域田鼠平均种群密度约为125只/hm2D第30页2．(·贵州模拟)为了研究杀虫灯诱杀斜纹夜蛾影响原因，科学家释放了一定量标识过斜纹夜蛾，适当初间后用杀虫灯诱杀，统计标识个体个数占释放总数百分比(回收率)，结果以下列图。以下叙述正确是(

)D第31页A．若标识总量为N，回收率为a，则斜纹夜蛾种群密度为N/aB．诱捕距离加大，被标识个体占被诱捕总数百分比上升C．该研究说明，杀虫灯杀虫效果与灯高度无关D．用杀虫灯诱杀斜纹夜蛾成虫可改变种群年纪组成[解析]

据图分析，横坐标为诱捕距离，纵坐标为回收率，伴随诱捕距离加大，回收率逐步下降，且灯高不一样，回收率也不一样，从而说明杀虫灯杀虫效果与灯高度相关。依据题干信息，无法获知第二次诱捕斜纹夜蛾总数，故无法得出种群密度。用杀虫灯诱杀斜纹夜蛾成虫可降低斜纹夜蛾成虫数量，从而改变种群年纪组成。第32页1．A图为__________曲线(1)产生原因：_____________________、气候适宜、__________等。考点二种群数量改变规律及应用“J”型食物和空间条件充裕无敌害第33页(2)曲线特点：种群数量_______________________。(3)数学模型以一定倍数连续增加该种群起始数量倍数第34页2．B图为__________曲线(1)产生原因：受环境条件如____________________制约。(2)曲线特点：种群数量到达环境条件所允许______________(K值)后，将停顿增加。(3)K值在实践中应用①保护有益生物：改进生存环境，提升____________。②防治有害生物：首先，增大其生存压力，降低____________，另首先要在害虫数量到达________之前进行提早防治，预防害虫大暴发。“S”型空间、食物、敌害环境容纳量环境容纳量环境容纳量K/2第35页3．决定原因________________________________。4．影响原因(1)自然原因：气候、食物、被捕食、传染病。(2)人为原因：受__________种群数量不停增加，野生动植物__________不停降低。出生率和死亡率、迁入率和迁出率人工控制种群数量第36页判断以下说法正误。(1)在理想条件下，影响种群数量增加原因主要是环境容纳量(

)(2)不一样种生物K值各不相同，但每种生物K值固定不变(

)(3)影响种群数量改变原因可能来自外部也可能来自种群内部(

)(4)“J”型增加中种群数量增加速率先增大后减小(

)××√×第37页(5)研究种群数量改变有利于对有害动物防治以及对野生生物资源保护和利用(

)(6)外来入侵物种进入一个新环境中必定表现为“J”型增加(

)(7)环境容纳量是指种群最大数量(

)(8)在相对稳定生态系统中，种群数量在K值上下波动(

)√××√第38页1．调查某地乌鸦连续10年种群数量改变，图中λ表示该处群数量是一年前种群数量倍数，请思索：第39页(1)图示模型是否可表示种群“J”型增加？(2)图中第3年和第9年乌鸦种群数量是否相同？(3)图中第6年种群数量最少，对吗？[提醒](1)“J“型增加曲线其λ值应固定，故图示曲线不可代表“J”型增加。(2)、(3)在第3年到第9年间，λ<1，说明种群数量在逐年降低，到第9年数量最少。第40页2．如图表示两种增加方式增加速率改变，请据图思索以下问题：(1)甲和乙分别表示哪种增加方式？(2)乙图中在哪个时刻增加速率最快？在t1→t2时段内，种群数量是不是会逐步降低？第41页[提醒](1)甲表示是“J”型增加，乙表示是“S”型增加。(2)在t1时刻增加速率最快，在t1→t2时段内，种群数量依然增加，只是增加速率减缓。第42页1．种群增加两种曲线比较第43页第44页第45页第46页第47页2.K值和K/2值在实践中应用(1)K值应用①野生生物资源保护：保护野生生物生活环境，减小环境阻力，增大K值。②有害生物防治：增大环境阻力(如为防鼠害而封锁粮食、去除生活垃圾、保护鼠天敌等)，降低K值。第48页(2)K/2值应用①资源开发与利用：种群数量到达环境容纳量二分之一时种群增加速率最大，再生能力最强——把握K/2值处黄金开发点，维持被开发资源种群数量在K/2值处，可实现“现有较大收获量又可保持种群高速增加”，从而不影响种群再生，符合可连续发展标准。②有害生物防治：务必及时控制种群数量，严防达K/2值处(若达K/2值处，可造成该有害生物成灾)。第49页3．K值易误点解读(1)K值不是一成不变：K值会伴随环境改变而发生改变，当环境遭到破坏时，K值会下降；当环境条件情况改进时，K值会上升。(2)在环境不遭受破坏情况下，种群数量会在K值附近上下波动。当种群数量偏离K值时候，会经过负反馈调整使种群数量回到K值。(3)K值并不是种群数量最大值：K值是环境容纳量，即在确保环境不被破坏前提下所能容纳最大值；种群所到达最大值会超出K值，但这个值存在时间很短，因为环境已遭到破坏。第50页第51页(4)增加率≠增加速率①增加率是指单位数量个体在单位时间内新增加个体数，其计算公式为：(这一次总数－上一次总数)/上一次总数×100%＝增加率，即增加率＝出生率－死亡率。②增加速率是指单位时间内增加数量(即曲线斜率)，其计算公式为：(这一次总数－上一次总数)/时间。第52页D第53页A．图A为“J”型增加，每年增加个体数量一直不变B．图B为“S”型增加，G点时增加速率到达最大值C．防治蝗灾应在害虫数量到达F点时进行D．渔业捕捞后剩下量应该在E点左右[解析]

图A曲线斜率代表种群增加速率(即单位时间内种群个体增加数目)，由题图曲线特征能够看出，在不一样时间点，曲线斜率不一样，即种群增加速率不一样，故A错误。图B中G点时种群数目不再改变，增加速率为0，故B错误。防治蝗灾应该在D点之前进行，超出D点，蝗虫增加速率加紧，灭虫效果差，故C错误。渔业捕捞应该在超出K/2时进行，且每次捕捞后剩下量应保持在E点左右，此时种群增加速率最大，故D正确。第54页解读λ值和K值两种曲线(1)λ值改变曲线当年种群数量是一年前种群数量λ倍，λ值随时间改变曲线。技巧点拨第55页①oa段，λ＝1，出生率＝死亡率，种群数量不变，年纪组成为稳定型。②ab段，λ<1，出生率<死亡率，种群数量降低，为衰退型。③bc段，λ<1，种群数量继续降低。④cd段，λ>1，出生率>死亡率，种群数量增加。⑤de段，λ不变，种群数量呈J型增加。第56页(2)K值不一样表示曲线图中A、B、C、D时间所对应种群数量为K值，A′、C′、D′时间所对应种群数量为K/2值。第57页3．(·天津联考)某科研小组研究某池塘内草鱼种群增加速率改变规律，结果以下列图所表示，其中T2之前数据丢失。以下叙述正确是(

)A．T2～T4时间段内种群数量呈“S”型增加；T4～T5时间段内，种群数量逐步下降B．T3时草鱼种群密度约为T5时对应种群密度二分之一〔变式训练〕B第58页C．该池塘对草鱼最大容纳量应出现在T5时且数值保持不变D．当种群增加速率为m时，该草鱼年纪组成为稳定型[解析]

T4～T5时间段内，种群增加速率依然大于零，即在此时间段内种群数量依然增大，A错误；依据种群数量改变特征，该草鱼数量改变符合“S”型增加曲线，而对于“S”型增加曲线来说，增加速率最大时种群数量是环境容纳量二分之一，B正确；当环境遭到破坏时，环境容纳量K值是改变，C错误；当种群增加速率为m(最大)时，该草鱼年纪组成应属于增加型，D错误。第59页4．(·郑州模拟)以下关于种群数量改变叙述中，不正确是(

)A．在理想条件下，种群数量增加数学模型为：Nt＝N0λtB．一个物种引入新地域后，一定呈“J”型增加C．对家鼠等有害动物控制，要尽可能降低其K值D．一个呈“S”型增加种群，数量在K/2左右时增加速率最大[解析]

因为环境条件差异，一个物种引入新地域后，生物种类将可能有三种改变，即：①因不适应新环境而被快速淘汰；②能适应环境生存，而且环境中没有天敌、生活条件优越，种群呈“J”型增加；③在新环境中生存下来，但因为空间、食物、天敌等限制，种群呈“S”型增加。B第60页1．试验原理(1)用液体培养酵母菌，种群增加受培养液__________、空间、__________、温度等原因影响。(2)在理想无限环境中，酵母菌种群呈__________型增加；自然界中资源和空间总是有限，酵母菌种群呈__________型增加。(3)计算酵母菌数量可用抽样检测方法——__________法。考点三试验：探究培养液中酵母菌种群数量改变成份pH“J”“S”显微计数第61页2．试验流程液体无菌均匀计数板一个小方格7曲线第62页判断以下说法正误。(1)培养液中酵母菌数量增加只受一些环境原因(如培养液成份、温度等)影响(

)(2)一定容积培养液中酵母菌数量增加呈“S”型(

)(3)在取样液前要将培养液振荡，目标是使酵母菌均匀分布(

)×√√第63页(4)酵母菌数量随时间改变情况只能用“S”型曲线形式表示(

)(5)重复试验次数能够降低试验误差(

)(6)该试验不需要设置对照(

)(7)若一个小方格内酵母菌过多，难以数清，可增大稀释倍数后再计数(

)×√√√第64页如图为探究培养液中酵母菌种群数量改变试验相关曲线，据图回答以下问题：第65页(1)相当一段时间内，酵母菌增加符合哪种模型？(2)de段曲线下降原因可能有哪些？(3)试着画出酵母菌增加速率曲线。第66页[提醒](1)符合“S”型增加。(2)营养物质伴随消耗逐步降低，有害产物逐步积累，培养液pH等理化性质发生改变等。(3)如图所表示第67页1．原理(1)用液体培养酵母菌，种群增加受培养液成份、空间、pH、温度等原因影响。(2)在理想无限环境中，酵母菌种群呈“J“型增加；自然界中资源和空间总是有限，酵母菌种群呈“S”型增加。(3)计算酵母菌数量可用抽样检测方法——显微计数法。第68页2．血细胞计数板计数法(1)适合用于需借助显微镜计数微生物。(2)计数方法：血细胞计数板有两种方格网，对于16×25方格网，计四角4个中方格共计100个小方格中个体数量；而对于25×16方格网，计四角和正中间(共5个)中方格共计80个小方格中个体数量。如图所表示。第69页(3)计算方法：大方格长度为1mm，高度为0.1mm(即规格为1mm×1mm×0.1mm)，则每个大方格体积为0.1mm3(10－4mL)，故1mL培养液中细胞个数：(中方格中细胞总数/中方格中小方格个数)×400×104×稀释倍数。(4)注意事项：摇匀取样，适当稀释。[高考警示](1)显微计数时，对于压在小方格边线上酵母菌，应只计数相邻两个边及其顶角酵母菌。(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，目标是使培养液中酵母菌均匀分布，减小误差。第70页第71页C第72页A．在最适状态情况下，关闭出、入口流速控制阀，则装置中酵母菌种群增加为“S”型曲线B．将计数板放在载物台中央，待酵母菌沉降到计数室底部后，再在显微镜下观察、计数C．对酵母菌样液稀释时，假如加入无菌水过多，会使酵母菌细胞膨胀破裂D．若计数室每个小格中平均酶母菌数为A，且稀释倍数为B，则1mL培养液中酵母菌数为4AB×106第73页[解析]

即使在最适状态下，因为空间、营养等原因限制，种群也是“S”型增加，A正确；将计数板放在载物台中央，待酵母菌沉降到计数室底部后，再在显微镜下观察、计数，B正确；酵母菌有细胞壁保护，不会因为吸水过多而涨破，C错误；图中计数板为25×16型，计数室体积＝1×1×0.1×10－3＝0.1×10－3(mL)，则1mL培养液中酵母菌数为(25×16×A×B)/0.1×10－3＝4AB×106，D正确。第74页(1)我们测定酵母菌种群数量是在恒定容积培养基中测定，与自然界中种群数量改变有差异。(2)在进行酵母菌计数时，因为酵母菌是单细胞生物，所以必须在显微镜下计数，且我们不能准确计数，只能估算。(3)在显微镜计数，对于压在小方格界限上，应只计数相邻两边及其顶角酵母菌。(4)从试管中吸收培养液进行计数前，要轻轻振荡试管几次，目标是使培养液中酵母菌均匀分布，降低误差。(5)天天计数酵母菌数量时间要固定。技巧点拨第75页〔变式训练〕A样品酵母菌数量(个/mm3)pH112104.828205.4312103.7410005.0第76页A．培养过程中酵母菌一直出生率>死亡率B．样品取样先后次序为2、4、1、3C．对酵母菌而言，10mL该培养液环境负荷量可能为1.21×107个D．若进行第5次均匀取样，10mL样品中酵母菌数量有可能低于1.21×107个第77页[解析]

将10mL酵母菌培养液放在适宜温度下培养，可依据培养液pH改变来确定取样次序，因为酵母菌代谢活动消耗营养物质，不停产生CO2等代谢产物使培养液pH不停下降，所以正确取样次序为2、4,1、3；从表中数据分析可见，到达稳定时期时，酵母菌数量到达最大值，说明10mL该培养液环境负荷量为1.21×107个；继续培养，伴随环境条件极度恶化，种群生长进入衰退期，出生率会小于死亡率，种群数量将不停下降，所以继续取样，酵母菌种群数量有可能低于1.21×107个。第78页6．某小组进行“探究培养液中酵母菌种群数量改变”试验时，一样试验条件下分别在4个试管中进行培养(如表)，均取得了“S”型增加曲线。依据预测试验结果，从理论上分析，以下说法错误是(

)A．4个试管内种群在K/2时增加最快B．4个试管内种群到达K值时间Ⅳ＝Ⅰ>Ⅱ＝ⅢC．试管Ⅲ内种群K值与试管Ⅱ不一样D．试管Ⅳ内种群数量先于试管Ⅱ开始下降B试管号ⅠⅡⅢⅣ培养液体积(mL)105105起始酵母菌数(103个)105510第79页[解析]

当种群迁入一个新环境时，若环境适宜生存，因为起初种群数量不多，环境条件(食物、空间)优越，天敌少，环境阻力小，种群表现出种群增加速率加紧。一段时间后，种群数量增多，环境阻力使种群增加速率减缓，种群表现为“S”型增加，在K/2时4个试管内种群数量增加最快。K值指是环境容纳量，抵达K值时间与环境阻力大小呈正相关，所以4个试管内种群抵达K值时间不一样，Ⅳ号试管内环境阻力最大，所以最先抵达K值并积累有毒物质，造成种群数量最先开始下降。第80页课末总结

〔思维导图〕

第81页〔探究高考·明确考向〕D第82页[解析]

依据题图，种群数量约为最大种群数量1/2时，种群增加率最大，种群有最大连续产量。与甲、乙、丙点相比，在丁点时捕捉，捕捉后使种群处于最大增加率附近，能到达连续尽可能多地收获该种家畜目标。第83页B第84页[解析]

依据题干信息“某陆生植物种群个体数量较少”，在用样方法调查时，选取样方过小，可能造成搜集到数据较少，偶然性较大，所以需要适当扩大样方面积或者增加样方数量，C、D错误。用样方法调查植物种群密度时不需要对样方内个体进行标识，A错误。第85页3．(·全国卷Ⅱ，2)假如采取样方法调查某地域(甲地)蒲公英种群密度，以下做法中正确是(

)A．计数甲地内蒲公英总数，再除以甲地面积，作为甲地蒲公英种群密度B．计数全部样方内蒲公英总数，除以甲地面积，作为甲地蒲公英种群密度C．计算出每个样方中蒲公英密度，求出全部样方蒲公英密度平均值，作为甲地蒲公英种群密度D．求出全部样方蒲公英总数，除以全部样方面积之和，再乘以甲地面积，作为甲地蒲公英种群密度C第86页[解析]

蒲公英个体较小，分布较广，不方便逐一计数，A错误；样方法是估算种群密度方法，应在被调查范围内，随机选取若干个样方，经过计数每个样方内个体数，求得每个样方内种群密度，以全部样方内种群密度平均值作为该地域种群种群密度预计值，故B、D错误，C正确。第87页J苗圃中山鼠种群中个体迁出捕食第88页(4)通常，种群含有个体所没有特征，如种群密度、年纪结构等。那么，种群年纪结构是指_________________________________________。[解析]

(1)在资源不受限制理想条件下，山鼠种群数量呈“J”型增加。(2)仅在林场局部区域(苗圃)进行药品灭鼠后，假如出现种群数量下降，除了考虑药品引发死亡率升高这一原因外，还应考虑原因是苗圃中山鼠种群中个体迁出。(3)采取生物防治方法控制鼠害，如引入天敌，天敌和山鼠种间关系为捕食。(4)种群年纪结构是指种群中各年纪期个体在种群中所占百分比。种群中各年纪期个体在种群中所占百分比第89页5．(·全国卷Ⅱ，31)某生态系统总面积为250km2，假设该生态系统食物链