高三生物一轮复习课件种群及其动态

2.3

基因工程的应用1.43

种群及其动态(1)列举种群具有种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性别比例等特征。(2)尝试建立数学模型解释种群的数量变动。(3)举例说明阳光、温度和水等非生物因素以及不同物种之间的相互作用都会影响生物的种群特征。(4)实验：培养液中酵母菌种群数量的变化。课标内容基础·精细梳理典例·精心深研考点一种群的数量特征和种群密度的调查方法1.种群的数量特征及相互关系增长型稳定型衰退型年龄结构出生率死亡率性别比例影响影响(1)_______

是种群最基本的数量特征。(2)直接决定种群密度的因素是

_____________、______________。(3)年龄结构和性别比例不直接决定种群密度，年龄结构通过影响种群的________________，从而预测种群数量的变化趋势，性别比例能够影响种群的________间接影响种群密度。种群密度出生率和死亡率迁入率和迁出率出生率和死亡率出生率种群的数量特征：（1）概念：种群密度种群个体总数

总面积或总体积1.种群密度（最基本的数量特征）种群在单位面积或单位体积中的个体数。(2)意义：种群密度是种群

的数量特征，反映了种群在一定时期的数量，但不能反映种群数量的变化趋势。最基本在

内

的个体数目占该种群

的比值即

。单位时间新产生（或死亡）个体总数出生率（死亡率）（1）概念:出生率和死亡率是直接决定种群大小和种群密度的重要因素。（2）意义：种群的数量特征：

2.出生率与死亡率出生率>

死亡率 出生率

=死亡率 出生率<

死亡率种群密度变大种群密度相对稳定种群密度变小（1）概念：

在

内

的个体数占

的

即迁入率（迁出率）。单位时间迁入（迁出）该种群个体总数比值种群的数量特征：

3.迁入率与迁出率迁入率>

迁出率 迁入率

=迁出率 迁入率<

迁出率 种群密度变大种群密度相对稳定种群密度变小迁入率和迁出率也是直接决定种群大小和种群密度的因素。（2）意义：种群的数量特征：

4.年龄结构A增长型B稳定型C衰退型——预测种群的数量变化趋势出生率>死亡率

出生率=死亡率

出生率＜死亡率

2.种群密度的调查方法 (1)逐个计数法较小较大2.种群密度的调查方法(2)估算法①样方法活动范围小和活动能力弱丛生或蔓生的单子叶个体数目易于辨别的双子叶随机适中总面积五点等距方形地块狭长地块全部计数样方相邻两边及其顶角上2.种群密度的调查方法(2)估算法①样方法

步骤：取样→计数→求平均值估算这块草地中蒲公英的密度（）样方2m212345株数密度476472.8株/m210m10m14253①样方法估算法2.种群密度的调查方法(2)估算法①样方法强大2.种群密度的调查方法(2)估算法②标记重捕法种群总数（N）第一次捕获并标记(M)=重捕数(n)重捕中标记数(m)确定调查对像第第一次捕获M只并标记重捕n只，重捕中被标记的m只种群总数再除以面积或体积即为种群密度标志个体需与未标志个体混合均匀后再重捕，保证在重捕时被捕的概率相等；例：调查华二黄中麻雀的种群密度，调查范围2hm2,第一次捕获并标记5只麻雀，第二次捕获6只，其中有标记麻雀3只，请估算其种群密度。估算总数N：10只估算种群密度：5只/hm2NMXn=m种群总数（N）第一次捕获并标记(M)=重捕数(n)重捕中标记数(m)2.种群密度的调查方法(2)估算法②标记重捕法③黑光灯诱捕法对于有________的昆虫，还可以用黑光灯进行灯光诱捕的方法调查种群密度。④抽样检测法对于酵母菌等微生物可以用抽样检测法调查种群密度。⑤取样器取样法对于土壤中小动物可以用取样器取样法进行采集、调查。趋光性2.种群密度的调查方法(2)估算法(3)其他方法计算机东北虎粪便声音2.种群密度的调查方法C2.(2024·广东深圳调研)研究植物种群一般需要研究种群的数量特征以及各数量特征之间的关系，种群数量特征之间的关系模型图如图所示，下列有关叙述错误的是(

)A.图中A、B分别表示出生率和死亡率B.我国禁止孕妇进行“非医学需要的胎儿性别鉴定”主要是为了控制CC.D属于增长型的种群，出生率一定非常高D.自然条件下的植物种群一般不考虑迁入率和迁出率大本P272B4.(2024·重庆南开中学调研)鸣叫计数法是调查鸟类种群数量及其动态变化的一种常用方法，我国科学家利用专业的数字录音机记录不同强脚树莺的鸣唱，对所录个体鸣唱参数(如频率、音节时长)进行测量分析，实现了基于鸣声辨别个体的实验。下列有关叙述正确的是(

)A.鸟类通过鸣唱吸引异性属于动物行为信息的传递B.通过鸣唱来识别鸟类是一种无损伤、低干扰的识别方法C.强脚树莺种群个体间鸣唱的稳定性是计数的前提D.对某一区域的统计结果一般不会随着季节的变化而不同大本P272A5.(2024·广东佛山质检)为了更好地保护东北虎，我国建立了东北虎豹国家公园和生态廊道，打破其栖息地破碎化的局面。下列叙述错误的是(

)A.调查我国境内东北虎的种群密度可用标记重捕法B.建立生态廊道有利于增加东北虎的数量和遗传多样性C.国家公园的面积及公园中食物数量影响东北虎种群的K值D.若要预测东北虎种群数量的变化应调查其年龄结构大本P272(1)在目标个体集中分布的区域划定样方调查种群密度。(2023·北京卷，13C)(

)提示应随机取样。(2)可用样方法调查某种海草的种群密度。(2023·海南卷，6A)(

)(3)稳定的种群具有稳定型年龄结构，性别比例为1∶1，数量达到K值。(2022·河北卷，12A)(

)提示蜜蜂种群处于稳定型年龄结构时，雄性个体远少于雌性个体。(4)不同树龄植株的数量比例反映该种群的年龄结构。(2021·福建卷，10D)(

)×√×√(5)调查身体微小、活动力强的土壤小动物数量常用标记重捕法。(2020·全国卷Ⅰ，6A)(

)提示调查身体微小、活动力强的土壤小动物数量常采用取样器取样法进行采集、调查。(6)五点取样法适合调查灌木类行道树上蜘蛛的种群密度。(2015·江苏卷，9A)(

)提示应用等距取样法。(7)在互花米草相对集中的区域选取样方以估算其在入侵地的种群密度。(2020·山东卷，19A)(

)提示应随机取样，不能在相对集中的区域选取样方。×××考向1

结合种群的数量特征及其相互关系，考查科学思维1.(2024·山东德州期末)麻雀是中国最常见、分布最广的鸟类，属于留鸟，不进行季节性迁徙。某地区的麻雀有家麻雀、树麻雀、黑顶麻雀、山麻雀等不同物种。下列相关叙述正确的是(

)A.该地区所有的麻雀属于一个种群B.利用标记重捕法可精确计算出家麻雀的种群密度C.季节变化不影响黑顶麻雀的种群密度D.山麻雀在觅食区集群分布不是种群的数量特征DD考向2围绕种群密度的调查方法，考查实践能力3.(2023·新课标卷，4)为了研究和保护我国东北地区某自然保护区内的野生哺乳动物资源，研究人员采用红外触发相机自动拍摄技术获得了该保护区内某些野生哺乳动物资源的相应数据，为生态学研究提供了相关依据。下列叙述错误的是(

) A.通过对数据的分析和处理，可以了解保护区内大型野生哺乳动物的物种丰富度 B.与标记重捕法相比，采用该技术进行调查对野生哺乳动物的生活干扰相对较小 C.采用红外触发相机拍摄技术可调查生活在该自然保护区内东北豹的种群密度 D.该技术能调查保护区内东北豹种群中成年个体数量，不能调查幼年个体数量6.(2023·全国甲卷，31改编)某旅游城市加强生态保护和环境治理后，城市环境发生了很大变化，水体鱼明显增多，甚至曾经消失的一些水鸟(如水鸟甲)又重新出现。回答下列问题。 (1)调查水鸟甲的种群密度通常使用标记重捕法，原因是_________________________________________________________________。 (2)从生态系统组成成分的角度来看，水体中的鱼、水鸟属于________。 (3)若要了解该城市某个季节水鸟甲种群的环境容纳量，请围绕食物指出需要调查内容有_____________________________________________________________________________________________________________(答出3点即可)。鸟类的活动能力强、活动范围大消费者

水鸟甲的食物类型、每只鸟在该季节的食物消耗量、该季节水鸟甲食物的总产量基础·精细梳理典例·精心深研考点二种群数量的变化及影响因素1.种群数量变化的研究方法(1)研究方法建立______模型。（用来描述一个系统或它的性质的数学形式）(2)一般步骤数学1、观察研究对象，提出问题细菌每20分钟分裂一次，问题：怎样计算细菌繁殖n代后的数量？2、提出合理的假设在条件充足的情况下，细菌种群的增长不受种群密度增加的影响3、用适当的数学形式对事物的性质进行表达4、检验或修正观察、统计细菌的数量，对自己所建立的模型进行检验或修正Nn＝２n（N：细菌数量，n：第几代）

研究实例

研究方法Nn＝２n细菌种群的数量变化数学公式：科学、准确，但不够直观曲线图：直观，但不够精确2.种群的“J”形增长和“S”形增长(1)种群的“J”形增长食物和空间该种群数量是前一年种群数量的倍数“J”形增长时，λ大于1且恒定请分析在λ>1、λ＝1、λ<1和λ＝0时，种群数量分别会发生怎样的变化？提示①当λ>1时，种群呈“J”形增长；出生率＞死亡率②当λ＝1时，种群数量保持稳定；出生率＝死亡率③当λ<1时，种群数量下降；出生率＜死亡率④当λ＝0时，种群无繁殖，下一代将灭亡。Nt=N0λt

准确分析“λ”曲线①a段：②b段：③c段：④d段：⑤e段：⑥0-15年中哪一年种群数量最多？25-35年中哪一年种群数量最少？⑦哪段时间属于增长型？哪段时间属于稳定型？哪段时间属于衰退型？观察曲线的λ值，判断种群数量的变化λ>1，且恒定，种群数量呈“J”形增长。λ＞1，种群数量一直增长。λ＝1，种群数量维持相对稳定。λ<1，种群数量逐年下降。λ<1，种群数量逐年下降。最多：第15年

最少：第35年0-15年、35-40年

15-25年

25-35年

大本P273“J”形增长：种群增长率和增长速率模型时间增长率增长率＝现有个体数－原有个体数原有个体数=λ-1（曲线斜率）增长速率＝现有个体数－原有个体数增长时间Nt=N0λt

增长速率“J”形增长种内竞争出生率死亡率K/2环境容纳量2.种群的“J”形增长和“S”形增长(2)种群的“S”形增长K值不是一成不变的K值会随着环境的改变而发生变化，当环境遭到破坏时，K值会下降；当环境条件改善时，K值会上升。

环境容纳量(K值)是指一定的环境条件所能维持的种群最大数量，并不是种群数量达到的最大值(2)种群的“S”形增长K/2处出生率-死亡率差值最大，增长速率最大。K处出生率≈死亡率，增长速率为0。“S”形增长：种群增长率和增长速率模型KK/2t0t1t2

时间0K/2K增长速率fgh增长率K/2

t0t1t2

时间种群数量Kabcde“S”形增长(1)K值的三种表示方法大本P2743.种群数量的波动(1)大多数生物的种群数量总是在______中。处于波动状态的种群，在某些特定条件下可能出现__________。(2)当种群长久处于不利条件下，种群数量会出现持续性的或急剧的______。(3)当一个种群的数量过少，种群可能会由于近亲繁殖等而____________。波动种群爆发下降衰退、消亡4.影响种群数量变化的因素林冠层光照强度气温降低气候干旱4.影响种群数量变化的因素种内竞争提醒食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的，称为密度制约因素；而气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害，对种群的作用强度与该种群的密度无关，称为非密度制约因素。考向1

借助种群数量增长曲线，考查科学思维1.(2024·广东两校联考)在资源和空间有限的条件下，种群数量呈“S”形增长。如图是某藻类在不同环境温度下的种群增长曲线，下列有关叙述正确的是(

)BA.19.8℃条件下第10天后出现环境阻力B.该藻类种群的环境容纳量随环境温度改变而改变C.24.8℃条件下第8天左右的种群增长速率最大D.在达到K值之前该藻类种群的出生率与死亡率都越来越小大本P274A4.(2024·广东省衡水金卷)下列关于影响种群数量变化的因素的叙述，错误的是(

)A.迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例直接决定种群密度从而影响种群数量B.春夏时节动植物种群普遍迅速增长与气温升高、日照延长、降水增多等有关C.食物的充足与否会影响捕食者的出生率和死亡率，从而导致种群数量变化D.气温和干旱对种群的作用强度与该种群的密度无关，属于非密度制约因素

解析

迁入率和迁出率、出生率和死亡率直接决定种群密度从而影响种群数量，年龄结构通过影响出生率和死亡率来影响种群数量，性别比例通过影响出生率来影响种群数量，A错误。大本P275(1)欧亚蔊菜入侵人工草坪初期，种群增长曲线呈“S”形。(2022·辽宁卷，11C)(

)提示入侵初期，由于环境条件类似于理想条件，种群增长曲线呈“J”形。(2)种群数量达到K/2时，是防治福寿螺的最佳时期。[2022·湖南卷，20(4)](

)提示

K/2时种群的增长速率最大，防治福寿螺应该在种群数量达到K/2之前进行。(3)增加大熊猫自然保护区的面积可提高环境容纳量。(2021·湖北卷，14B)(

)(4)影响K值的主要因素是小型鼠的出生率、死亡率、迁入率和迁出率。(2021·重庆卷，19C)(

)提示

K值大小取决于食物、天敌和空间等环境条件。××√×(5)某实验水域中定期投入适量的饲料，饲料是影响某种水生动物种群数量变化的非密度制约因素。(2022·山东卷，19D)(

)提示饲料作为食物，对种群数量的影响是与种群密度相关的，种群密度越大，受食物短缺的影响就越大，因此饲料是影响该种群数量变化的密度制约因素。(6)同一群落各种群的环境容纳量是相同的。(2019·浙江4月选考，12B)(

)提示由于适应性的不同等原因，同一群落中不同生物种群的环境容纳量一般不同。××D2.(2024·山西太原调研)如图为某种群的种群数量和增长速率随时间变化的曲线(不考虑迁入、迁出)，下列相关叙述错误的是(

)A.C点时，该种群的出生率小于死亡率B.如果想一次性获得最大捕获量，应在B点进行捕获C.如果要持续捕获该种群个体，应使捕获后增长速率保持在A点D.图1中K值对应图2中A点时种群数量，此时种群增长速率最大C考向2结合种群数量变化及其影响因素，考查科学思维3.(2023·广东卷，6)某地区蝗虫在秋季产卵后死亡，以卵越冬。某年秋季降温提前，大量蝗虫在产卵前死亡，次年该地区蝗虫的种群密度明显下降。对蝗虫种群密度下降的合理解释是(

) A.密度制约因素导致出生率下降

B.密度制约因素导致死亡率上升 C.非密度制约因素导致出生率下降

D.非密度制约因素导致死亡率上升

解析

气温对种群作用的强度与该种群的密度无关，因此属于非密度制约因素；大量蝗虫原本就会在秋季死亡，降温使它们死亡前没有产生后代，导致出生率下降，进而导致蝗虫种群密度明显下降，C正确，A、B、D错误。A5.(2024·江苏南通调研)下列关于非生物因素和生物因素对种群数量变化的影响的叙述，错误的是(

) A.林冠层的郁闭度越大，地面得到的阳光越多 B.非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的 C.地震等自然灾害对种群的作用强度与该种群的密度无关，属于非密度制约因素 D.影响种群数量的因素有很多，如气候、食物、天敌、传染病等

解析

林冠层的郁闭度越大，地面得到的阳光越少，A错误。基础·精细梳理典例·精心深研考点三

探究培养液中酵母菌种群数量的变化1.实验原理JS抽样检测法2.实验流程液体无菌均匀

全部沉降到计数室底部2.实验流程7曲线1.实验注意事项及分析(1)显微镜计数时，对于压在方格界线上的酵母菌，应遵循“计上不计下，计左不计右”的原则计数。(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)本实验不需要设置对照实验，因不同时间取样已形成对照；需要做重复实验，目的是尽量减少误差，需对每个样品计数三次，取其平均值。(4)如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当稀释培养液重新计数。稀释的目的是便于酵母菌悬液的计数。(5)每天计数酵母菌数量的时间要固定。2.血细胞计数板及相关计算每个大方格的面积为1mm2，已知加盖玻片后的深度为0.1mm，每个大方格的容积为:0.1mm3=10-4mL1mL培养液中细胞个数＝中方格中酵母菌数量的平均值×16×104×稀释倍数大方格：0.1mm3(10-4mL)

1mL培养液中细胞个数＝中方格中酵母菌数量的平均值×25×104×稀释倍数①计数一个中方格内酵母菌数量，再以此为依据估计培养液中酵母菌总数。每一大方格=16×25=25×16=400个小方格

酵母菌是探究种群数量变化的理想材料，血细胞计数板是酵母菌计数的常用工具。下图表示一个计数室(1mm×1mm×0.1mm)及显微镜下一个中方格菌体分布情况。若五个中格酵母菌平均数为上右图所示，则估算酵母菌的总数为

个/mL。6×10624个(2024·大庆高三联考)如图1是某兴趣小组为了研究酵母菌种群数量的变化规律，进行了相关实验，并测得实验数据绘制的曲线图。请据图回答下列问题：(1)摇床又称为自动振荡器，培养时需要将锥形瓶置于摇床上轻轻振荡，目的是_________________________________________________________________。为了绘制得到图1的曲线图，可采取__________的方法每天对酵母菌数量进行调查。振荡可以增加培养液中的溶氧量，有利于酵母菌和反应底物的充分结合抽样检测(2)分析图1实验数据得知，在0～7d之间酵母菌的数量呈“____”形增长；超过7d之后，由于________________________________________________________，酵母菌种群数量呈下降趋势。S

营养物质的大量消耗、代谢废物的积累、培养液pH的变化(3)该同学在某一时刻提取部分样液，并将样液稀释5倍，采用血细胞计数板(规格为1mm×1mm×0.1mm)计数，观察到的计数室中酵母菌细胞分布如图2，则此时该样液的细胞密度为________个/mL。7.5×106考向

结合探究种群数量变化规律，考查科学探究能力1.(2022·江苏卷，9)将小球藻在光照下培养，以探究种群数量变化规律。下列相关叙述正确的是(

)A.振荡培养的主要目的是增大培养液中的溶氧量B.取等量藻液滴加到血细胞计数板上，盖好盖玻片，稍待片刻后再计数C.若一个小格内小球藻过多，应稀释到每小格1～2个再计数D.为了分析小球藻种群数量变化总趋势，需连续统计多天的数据D大本P276B2.(2024·广东湛江调研)如图为某实验小组在探究培养液中酵母菌种群数量的变化实验中利用血细胞计数板统计酵母菌数量的三步操作。下列相关叙述错误的是(

)A.培养液中酵母菌数量变化受营养物质、pH等因素影响B.按图中①②③顺序操作，最后统计所得的数值将会偏小C.正确操作顺序应为②①③，同一时间至少取样3次求平均值D.显微镜计数时，应统计方格内和固定的相邻两边及其顶角的酵母菌大本P2768.(2024·河南名校联考)由于酵母菌具有世代时间短，可在简单的培养基上生长，单个细胞能完成全部生命活动等特点，常用其进行细胞学研究。为了探究酵母菌种群数量的动态变化，某同学按下表完成了有关实验。下列叙述正确的是(

)C试管编号甲乙丙丁培养液体积/mL1010

10无菌水/mL

10

起始细胞数/(×103)1010105温度/℃2852828A.该实验自变量是温度和营养物质的含量B.若测得血细胞计数板小方格中酵母菌数的平均值为6个，则甲试管培养液中酵母菌的数量为2.4×107个C.与试管丁相比，试管甲中酵母菌的种群数量先达到K值D.若测得试管丙中酵母菌数量比实际值偏低，原因是实验操作中酵母菌未染色实验操作中酵母菌未染色，则计数的酵母菌中包含死亡的菌体，从而导致计数结果偏大限时练P4593.(2022·山东卷，12)根据所捕获动物占该种群总数的比例可估算种群数量。若在某封闭鱼塘中捕获了1000条鱼售卖，第2天用相同方法捕获了950条鱼。假设鱼始终保持均匀分布，则该鱼塘中鱼的初始数量约为(

) A.2×104条

B.4×104条 C.6×104条

D.8×104条

解析

由题“根据所捕获动物占该种群总数的比例可估算种群数量”，假设该种群总数为x，则有1000/x＝950/(x－1000)，计算得出x＝2×104，即该鱼塘中鱼的初始数量为2×104条，A正确，B、C、D错误。A大本P277(1)从静置的培养液中取适量上清液，用血细胞计数板计数。(2020·江苏卷，10B)(

)提示从试管中吸取培养液之前应将试管轻轻振荡几次，使酵母菌均匀分布于培养液中。(2)某小组开展酵母菌培养实验，培养初期，酵母因种内竞争强而生长缓慢。(2017·江苏卷，5A)(

)提示在培养初期，酵母种群密度较小，其种内竞争较弱，生长缓慢是其为适应环境而调整的结果。××关键·真题必刷1.(2023·山东卷，11)对某地灰松鼠群体中某年出生的所有个体进行逐年观察，并统计了这些灰松鼠的存活情况，结果如图。下列说法正确的是(

)DA.所观察的这些灰松鼠构成一个种群B.