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文档简介
2026届新高考生物冲刺复习种群及其动态细胞器官组织个体系统种群群落生态系统生物圈微观宏观生命系统的结构层次:种群数量概念:种群是指在一定的自然区域内,同种生物的全部个体。种群的数量特征种群密度:种群最基本的数量特征种群密度的调查方法逐个计数法:调查分布范围较小,个体较大的种群估算法黑光灯诱捕法(对象趋光性昆虫)样方法(对象:植物、活动能力弱,活动范围小的动物)标记重捕法(对象:活动能力强、活动范围大的动物)红外触发相机拍摄(对象:生物隐蔽、复杂环境的动物猛禽和猛兽)粪便特征计数、声音特征计数(非损伤、低干扰)种群数量的特征种群数量的变化“J”型:理想条件下,第二年的数量是第一年的λ倍;增长率:不变;增长速率:不断增大“S”型:增长率:不断下降;增长速率:先增大后减小到0;理想:食物和空间充裕、气候适宜、没有敌害现实:食物和空间有限、气候多变、存在敌害影响种群数量变化的因素非生物因素阳光、温度、水等种内竞争种间捕食竞争寄生食物/天敌植物竞争阳光和养分动物竞争食物引起传染病影响种群出生率和死亡率进而影响种群数量生物因素随种群的增长,种内竞争加剧,使种群增长受限制密度制约因素一般来说,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非密度制约因素对种群中各个个体的影响基本是一致,其影响与种群密度无关,概念图1.种群:在一定的空间范围内,同种生物所有个体形成的集合。p1①一定地域内②同种生物③全部个体①从生态学的观点来看:种群是
的基本单位。②从进化的观点来看:种群是
的基本单位。生物繁殖生物进化考点一
种群的数量特征1种群密度:2.
种群密度:种群在单位面积或单位体积中的个体数。种群个体总数面积或体积种群密度=意义:陆生生物种群密度是种群
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
。变化趋势水生生物最基本数量特征概念考点一
种群的数量特征单位时间内新产生或死亡的个体数目占该种群个体总数的比值单位时间内迁入或迁出的个体占该种群个体总数的比值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种群在单位面积或单位体积中的个体数种群密度出生率、死亡率迁入率、迁出率年龄结构性别比例增长型稳定型衰退型年龄结构的类型:性别比例(1)类型:雌雄相当型多见于高等动物雌多雄少型多见于人工控制的种群雌少雄多型多见于营社会生活的昆虫性别比例失调出生率种群密度利用人工合成的性引诱剂(信息素)诱杀某种害虫的
个体(2)应用:雄性(1)
是种群最基本的数量特征。(2)
是决定种群密度发生变化的直接因素。(3)
是预测种群密度未来变化趋势的主要依据。(4)性别比例通过影响
在一定程度上间接影响种群密度。(5)年龄结构通过影响_______和_________来间接影响种群密度。种群密度出生率和死亡率、迁入率和迁出率出生率年龄结构出生率死亡率考点一
种群的数量特征种群密度死亡率性别比例年龄结构_______影响迁入率迁出率_____决定____决定影响出生率间接直接直接预测变化方向逐个计数法:调查分布范围较小,个体较大的种群估算法黑光灯诱捕法(对象:
)样方法(对象:
)标记重捕法(对象:
)五点取样法等距取样法取样方法调查方法趋光性昆虫植物、活动能力弱,活动范围小的动物活动能力强、活动范围大的动物注意随机取样其他方法航拍法、红外触发相机、分析粪便、标记声音等抽样检测法(对象:酵母菌等微生物)考点二
种群密度的调查方法在调查_______________、___________的种群时,可以逐个计数,如调查某山坡上的珙桐密度;珍稀野生象等等。分布范围较小个体较大--最准确【说明】
,即使分布范围较大,也可以采用逐个计数法计算种群密度。数量较少的濒危生物珙桐:“植物界的大熊猫”考点二
种群密度的调查方法1逐个计数法随机取样若干样方求每个样方种群密度计算所有样方种群密度的平均值估算种群密度考点二
种群密度的调查方法2估算法——样方法(1)步骤:适合调查
,及
、
的动物。活动能力弱活动范围小(2)范围:植物蒲公英昆虫卵跳蝻蚜虫等距取样法(3)取样法:五点取样法:等距取样法:当调查的总体为近方形时当调查的总体为长条形时五点取样法(4)取样原则:随机取样,不能掺入主观因素(5)计数原则:②边界上:①应统计
+
。
每个样方内相邻两边及夹角2估算法——样方法“计上不计下,计左不计右”(1)适用范围:移动能力较强,活动范围大的动物(哺乳类、鸟类、爬行类、鱼类等)(2)原理:在______________的前提下,整体与局部相关比例相等个体随机分布重捕总数(n)重捕中标记数(m)种群数量(N)首捕标记数(M)=(3)注意事项:标记物不能过分醒目;标记物和标志方法不能影响标志对象正常的生理活动;标记物不易脱落;标记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;确保调查期间没有个体的迁入、迁出、出生、死亡;考点二
种群密度的调查方法2估算法——标记重捕法若被标记个体变得更难被调查者捕捉,则估算值偏_____;若被标记个体易被天敌捕食,则估算值偏_____;若被标记个体的标志脱落,则估算值偏_____;若因个体间相互接触,未被标记的个体也沾上了标记颜料,则估算值偏______;如果标记的个体因标记过于醒目,易被调查者发现,则估算值偏______;大大大小小(4)误差分析:种群数量(N)首捕标记数(M)重捕总数(n)重捕中标记数(m)=N总=M标×n重总m重标误差分析:误差分析:主要取决于
偏大或偏小重捕中标记数m考点二
种群密度的调查方法2估算法——标记重捕法1.适用范围:
对于有________的昆虫,可以用黑光灯进行灯光诱捕的方法来估算它们的种群密度。趋光性紫外线黑光灯考点二
种群密度的调查方法2估算法——黑光灯诱捕法【教材隐性知识】:黑光灯诱捕昆虫和性外激素诱杀害虫的原理相同吗?分别属于生态系统中的何种信息传递?原理不同。前者利用昆虫的趋光性,后者利用了昆虫之间通过化学物质传递信息的原理。前者属于物理信息,后者属于化学信息。通过黑光灯诱捕法估算的种群密度不是该种群的具体数量,而是多度等级。与往年的情况进行对比,预测害虫的成灾程度。判断:通过黑光灯诱捕法估算的种群密度是该种群的具体数量。(
)×考点二
种群密度的调查方法3其他方法(1)用
拍摄照片和视频。(2)根据动物的
特征计数。(3)通过动物的
特征进行计数。红外触发相机粪便声音2估算法——抽样检测法适用范围:
酵母菌等微生物物理模型:以
形式直观地表达认识对象的特征。概念模型:用
突出表达对象的主要特征和联系。数学模型:用来描述一个系统或它的性质的
。
实物或图片文字或符号数学形式(如:光合作用和呼吸作用、体温调节图解等)(如:方程式、关系式、曲线、表格等)(如:细胞亚显微结构模式图、
流动镶嵌模型等)注意:照片不是物理模型
模型
必修一p511构建种群增长模型的方法1.数学模型的概念:用来描述一个
或它的
的数学形式。系统性质2.建构数学模型的目的:
、
和
种群数量的变化。解释预测描述3.建构步骤:观察研究对象,提出_____问题假设提出合理的_____根据实验数据,用适当的__________
对事物性质进行表达,即建立数学模型。数学形式4.表达形式:①曲线图:直观,但不够精确。②数学公式:科学、准确、但不直观。考点三
种群数量的变化及其影响因素Nt=N0λt
在
条件下,以
为横坐标,
为纵坐标,画出的种群增长曲线大致呈“
”形。理想时间种群数量J*注意:该曲线的起点不是原点。食物和空间条件充裕气候适宜没有天敌(捕食和寄生天敌)没有其他竞争物种等种群数量每年以一定的
增长,这一年是前一年的
倍.λ=当年种群数量前一年种群数量2种群的“J”形增长(2)理想条件:(1)概念:考点三
种群数量的变化及其影响因素倍数λ假设:种群数量每年以一定的倍数(λ)增长。种群起始数量为N0,求出t年后种群数量Nt的表达式?t年后种群的数量为:Nt=N0λt
一年后种群的数量为:N1=N0λ二年后种群的数量为:N2=N1·λ=N0λ2Nt=N0λtt年后该种群的数量种群的起始数量每年增长倍数时间时间(t)种群数量Nt2种群的“J”形增长(3)建立模型——t年后种群数量表达式项目种群数量变化年龄结构λ>1
λ=1
λ<1
增加增长型相对稳定稳定型减少衰退型λ>1λ<1λ=1种群数量时间0只有λ>1且为定值时,种群增长才为“J”形增长。思考:当λ满足什么条件时,种群数量呈“J”形增长?Nt=N0λt
表达式中,λ表示种群数量是前一年种群数量的
。倍数2种群的“J”形增长(4)对“λ”的理解①a段:②b段:③c段:④d段:
⑤e段:
⑥种群数量达到最多:
。种群数量最少:
。呈“J”形增长一直增长维持相对稳定逐年下降逐年下降A点第15年(4)对“λ”的理解“λ”>1且恒定——种群数量
;“λ”尽管下降,但仍大于1,种群数量
;“λ”=1——种群数量
;“λ”<1——种群数量
;尽管“λ”呈上升趋势,但仍未达到1——种群数量
;
(5)“J”形增长的增长率和增长速率(λ>1,且不变)Nt=N0λt
(增长率>0,且不变)实质:“J”型曲线的斜率现有个体数—原有个体数原有个体数增长率
=增长率=出生率-死亡率(不考虑迁入、迁出)现有个体数—原有个体数时间增长速率
=增长率=λ-12种群的“J”形增长增长率=λ-1紫茎泽兰(原产美洲的墨西哥)福寿螺(原产中美洲的热带和亚热带地区)水葫芦(原产于南美)(1)实验室条件下;(2)一个种群刚迁入到一个新的适宜环境时(外来入侵物种)。(6)自然界类似“J”形增长的实例——在自然界占少数2种群的“J”形增长1.适用对象:资源和空间有限种群密度增大时,种内竞争加剧出生率降低出生率=死亡率时,种群稳定在一定的水平死亡率升高2.产生原因:一般自然种群的增长3.曲线图:出生率
,死亡率
,增长率=出生率-死亡率降低增加在有限的资源和空间中,随着种群数量的增加,种群增长的阻力也会随之增大。代表曲线的斜率3种群的“S”形增长考点三
种群数量的变化及其影响因素环境容纳量——K值:种群所能维持的最大数量处于K时增长率为01、K值是不是种群数量的最大值?2、请据图分析:该种群的K值为
。K23、同一种群的K值是固定不变的吗?不是一成不变的,K值会随着
而发生变化,当环境遭受破坏时,K值会下降;当环境条件改善时,K值会上升。
在环境条件没有变化的情况下,种群数量在K值
上下波动,动态平衡。(一片草原山羊的环境容纳量为10000,11000只也能短暂生存)生物自身的遗传特性和食物、栖息场所、天敌及其他生存条件均会影响动物的环境容纳量一定的环境条件所能维持的种群最大数量当种群数量偏离K值的时候,会通过
调节使种群数量回到K值。负反馈环境的改变3种群的“S”形增长4.聚焦K值分析:3种群的“S”形增长5.“S”形增长曲线图分析:种群基数小,需要适应新环境,增长较缓慢。(1)ab段:(2)bc段:(3)c点:(4)cd段:资源和空间丰富,出生率升高,种群数量增长迅速。种群数量为K/2,种群
达到最大。资源和空间有限,种群密度增大,种内竞争加剧,种群增长减缓。(5)de段:出生率≈死亡率,种群增长速率几乎为0,种群数量达到K值,且维持相对稳定。增长速率J型曲线S型曲线条件种群增长速率有无K值曲线环境资源无限环境资源有限一直增大先升后降无有K值环境阻力K值:环境容纳量食物不足空间有限种内竞争天敌捕食气候不适寄生虫传染病等4“J”形和“S”形两种增长曲线的比较图中两曲线间的阴影部分代表
,按自然选择学说,阴影部分就表示
个体数。环境阻力生存斗争中被淘汰的
防治,严防达到
,增大
,降低
。①濒危动物和野生资源的保护自然保护区K值K/2后K/2K/2前K/2环境阻力K值建立
。增大
。开发应在
。开发后种群数量维持在
。5K值和K/2值的运用考点三
种群数量的变化及其影响因素②渔业或林业资源开发③有害生物防治(1)在自然界,有的种群能够在一段时期内维持数量的
。
例如,某地野牛、狮的种群数量往往比较稳定。(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)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
。如蝗灾、鼠灾、赤潮等。(4)当一个种群数量过少,种群可能会由于
等而衰退、消亡。相对稳定下降波动种群爆发6种群数量的波动考点三
种群数量的变化及其影响因素某地区东亚飞蝗种群数量的波动近亲繁殖7影响种群数量的因素考点三
种群数量的变化及其影响因素1.非生物因素(1)在自然界,种群的数量变化受到
等非生物因素的影响。阳光、温度、水(2)非生物因素对种群数量变化的影响机理:①阳光:森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的
。郁闭度影响因素:光照强度会影响植物的光合作用强度郁闭度大
郁闭度小(林冠层遮蔽地面的程度)②温度:——温度会影响酶的活性温度常常通过影响________________________________等影响种群的密度。出生率、死亡率、迁入率、迁出率迁入率、迁出率种子春季萌发蚊类等昆虫无法越冬鸟类秋季开始南迁出生率死亡率7影响种群数量的因素考点三
种群数量的变化及其影响因素——①细胞内许多生物化学反应需要水的参与;②影响渗透压干旱缺水使许多动植物死亡率升高①蝗虫将卵产在土壤中,含水量在10%~20%时最适合它们产卵和孵化。干旱缺水更容易爆发蝗灾气候干旱是东亚飞蝗呈爆发式增长的主要原因②干旱时,蝗虫的天敌,如青蛙、蟾、鸟类等数量减少,就更容易爆发蝗灾。③水分:7影响种群数量的因素非生物因素对种群数量变化的影响往往是
的。
例如,春夏时节动植物种群普遍迅速增长,除气温升高外,_________、_________也是重要因素。综合性日照延长降水增多7影响种群数量的因素(1)种群内部生物因素:随着种群的增长,
会加剧,从而使种群的增长受到限制。种内竞争(2)种群外部生物因素:
等都会影响种群数量。捕食、种间竞争、寄生7影响种群数量的因素2.生物因素菟丝子与植株2、非密度制约因素:①概念:
_____________等___________以及____________等__________,对种群的作用
强度与种群密度无关;②举例:在遭遇寒流时,有些昆虫种群不论其密度高低,所有个体
。1、密度制约因素:①概念:
一般来说,_____________等___________对种群数量的作用强度与
该__________是相关的;②举例:同样是缺少食物,种群密度______,该种群受食物短缺的影响就______;食物和天敌种群密度越高越大气温和干旱生物因素气候因素地震、火灾自然灾害密度制约因素和非密度制约因素都会死亡
尝试将影响种群数量变化的因素如阳光、温度、水分、风、极端气候、食物、竞争、天敌、寄生者、传染病等进行分类。(1)非密度制约因素:________________________________________(2)密度制约因素:___________________________________________阳光、温度、水分、风、极端气候食物、竞争、天敌、寄生者、传染病利用所学的种群知识,请就如何防治蝗虫提出合理的建议。防治虫害的方法有物理防治、化学防治、生物防治等。从近期效应看,化学防治效果最明显,但是会造成环境污染,也会伤及害虫的天敌。从长远效应看,生物防治是“长治久安”的方法,如引入天敌、利用性外激素诱捕雄虫或干扰雌雄虫正常交尾等。绿僵菌感染蝗虫(寄生)鸭子捕食蝗虫(1)用液体培养基培养酵母菌,种群的增长受培养液的________________________等因素的影响。(2)检测方法:____________。
(3)计数方法:用_______________进行显微计数。成分、空间、抽样检测法pH、温度血细胞计数板考点四
探究培养液中酵母菌种群数量的变化酵母菌菌种无菌马铃薯培养液或者肉汤培养液血细胞计数板显微镜导流凹槽两个计数室所在区域1实验原理2材料用具注意,细菌等体积较小的生物用细菌计数板计数法。计数室1mm1mm计数室(中间大方格)的边长为
,盖上盖玻片后,深度为
,计数室体积为
mm3,合
mL。0.11×10-41mL=1cm3=103mm3血细胞计数板
(血球计数板)1mm0.1mm大方格中方格小方格25(中格)×16(小格)不管计数室是哪一种,每一大方格都是由
个小方格组成。16(中格)×25(小格)取四角的四个中方格(100个小方格)计数取四个角和中央的五个中方格(80个小方格)的细胞数。
计数室血细胞计数板
(血球计数板)16×25=25×16=40016(中格)×25(小格)型中方格小方格25(中格)×16(小格)型四个顶角及中央5个中格四个顶角中格取样方法:血细胞计数板
(血球计数板)1mL样品中酵母菌数(种群密度):规格二(25×16)=规格一(16×25)=中方格中酵母菌数量的平均值×16中方格中酵母菌数量的平均值×25×104×稀释倍数1个计数室的酵母菌数(0.1mm3)×104×稀释倍数3实验步骤实验:培养液中酵母菌中酵母菌种群数量的变化1.为什么不能先加培养液再盖盖玻片?②直接滴加培养液时,在计数室内会产生气泡,导致计数室相对体积减少而造成误差。①盖玻片可能由于已加入液滴的表面张力而不能严密地盖到计数板表面,使计数室内液体增多,导致结果偏高。4思考讨论3.如果一个小方格内酵母菌过多,难以数清,应采取什么措施?稀释一定倍数后,再用血球计数板计数用无菌水稀释至每小格细胞数目为5~10
个稀释100倍2.对于压在小方格界线上的酵母菌,应当怎么计数?取相邻两边及顶角计数。一般遵循“计上不计下,计左不计右”的原则。4思考讨论5.需要做重复实验吗?需要重复实验,以提高实验数据的准确性;对每个样品可计数三次,再取平均值。4.本探究实验需要另设对照组吗?如需要,对照组应怎样设计和操作;如果不需要,请说明理由。不需要。酵母菌在不同时间内的数量可以形成自身前后对照,故不需另设对照实验。第1天第4天第6天第7天思考:怎么分辨死亡细胞和有活性的细胞?死亡细胞多集结成团;5实验结果可以借助亚甲基蓝、台盼蓝等染色
(死亡细胞呈蓝色)以
为横坐标,
为纵坐标,将所得数值用曲线图表示出来。分析实验结果是否支持你的假设。增长曲线的总趋势是__________________先增加,后减少5实验结果时间种群数量培养液中酵母菌种群的数量前期呈“S”形增长,后期数量下降。6实验结论先增加的原因随着酵母菌数量的不断增多,营养消耗、空间有限、有害代谢产物积累等,使生存条件恶化,酵母菌死亡率高于出生率,种群数量下降。在开始时培养液的营养充足、空间充裕、条件适宜。酵母菌死亡率小于出生率,种群数量上升。减少的原因1.(2024·广东·高考真题)Janzen-Connel假说(詹曾-康奈尔假说)认为,某些植物母株周围会积累对自身有害的病原菌、昆虫等,从而抑制母株附近自身种子的萌发和幼苗的生长。下列现象中,不能用该假说合理解释的是()A.亚热带常绿阔叶林中楠木幼苗距离母株越远,其密度越大B.鸟巢兰种子远离母株萌发时,缺少土壤共生菌,幼苗死亡C.中药材三七连续原地栽种,会暴发病虫害导致产量降低D.我国农业实践中采用的水旱轮作,可减少农药的使用量B真题必刷2.(2023·广东·高考真题)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C3.(2025·湖南)为调查某自然保护区动物资源现状,研究人员利用红外触发相机记录到多种动物,其中豹猫、猪獾在海拔分布上重叠度较高。下列叙述错误的是()A.建立自然保护区可对豹猫进行最有效保护B.该保护区的豹猫和猪獾处于相同的生态位C.红外触发相机能用于调查豹猫的种群数量D.食物是影响豹猫种群数量变化的密度制约因素B真题必刷4.(2025·甘肃·高考真题)种群数量受出生率、死亡率、迁入率和迁出率的影响,任何能够引起这些特征变化的生物和非生物因素,如光照、水分、温度
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