高考生物第一輪總復(fù)習(xí) 第4章 第1、2節(jié) 種群的特征、種群數(shù)量的變化 課件 新人教版必修3

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1、第4章 種群和群落考綱內(nèi)容能力要求2013 年高考風(fēng)向標(biāo)1. 種群的特征2種群的數(shù)量變化3群落的結(jié)構(gòu)特征4群落的演替實驗：(1)探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量的動態(tài)變化(2)土壤中動物類群豐富度的研究(3)探究水族箱(或魚缸)中群落的演替結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)、代謝、遺傳變異等，考查本章基礎(chǔ)內(nèi)容第1、2節(jié)一、種群的特征種群的特征、種群數(shù)量的變化1種群的概念：在一定自然區(qū)域內(nèi)的_生物的全部個體。同種種群密度概念 種群在單位面積或單位體積中的個體數(shù)意義 是種群最基本的_特征調(diào)查方法樣方法(_法和_法)和標(biāo)志重捕法出生率、死亡率概念單位時間內(nèi)新產(chǎn)生或死亡的個體數(shù)目占該種群個體_的比率意義 是決定種群大小和_的重要因素

2、遷入率、遷出率概念單位時間內(nèi)遷入或遷出的個體占該種群個體總數(shù)的比率意義 決定種群大小和種群密度的因素年齡組成概念 一個種群中各年齡期的個體數(shù)目的比例類型 類型有：_、穩(wěn)定型和_意義 可預(yù)測種群數(shù)量的_性別比例種群中雌雄個體數(shù)目的比例2種群的數(shù)量特征總數(shù)種群密度數(shù)量五點取樣法等距取樣法增長型衰退型變化趨勢計劃生育政策、利用性外激素誘捕雄蛾都能控制種群密度，兩者分別通過什么來控制種群密度的？答案：出生率和性別比例二、種群數(shù)量的變化1研究方法構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的步驟：觀察研究對象提出問題_根據(jù)實驗數(shù)據(jù)用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式表達(dá)_。提出合理的假設(shè)檢驗或修正2“J”型曲線(1)條件：理想環(huán)境。(2)公式：_。NtN

3、0t3“S”型曲線(1)條件：有限環(huán)境。(2)定義：種群經(jīng)過一定時間的增長后，數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長曲線。環(huán)境容納量最大數(shù)量(3)K 值：又稱_，在環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持種群的_。1.同一種生物的 K 值不是固定不變的，會受到環(huán)境的影響，在環(huán)境不遭受破壞的情況下，K 值會在平均值附近上下波動。()2當(dāng)環(huán)境遭受破壞時，K 值下降；當(dāng)生物生存環(huán)境改善時，K 值上升。()考點種群特征之間的關(guān)系1各種群特征的相互關(guān)系(1)種群密度是最基本的特征。種群密度越高，一定范圍內(nèi)種群的個體數(shù)量越多，即種群密度與種群數(shù)量呈正相關(guān)。(2)從年齡組成上看，幼年個體較多時，預(yù)示著將來種群密度要增大；而

4、老年個體較多時，種群密度將會減小。(3)出生率、死亡率則是決定種群大小的最直接因素。(4)從性別比例上看，因各種原因造成性別比例失調(diào)，必然導(dǎo)致生殖上的混亂，引起種群個體數(shù)量的變動。如利用人工合成的性引誘劑誘殺害蟲的雄性個體，就會使許多的雌性個體不能完成交配，從而使害蟲的種群密度明顯降低。2影響種群數(shù)量變化的因素(1)決定(直接)因素：出生率和死亡率、遷入率和遷出率。出生率高、遷入數(shù)量多時，種群數(shù)量增加；反之，種群數(shù)量減少。(2)間接因素：年齡組成和性別比例是通過影響出生率和死亡率間接影響種群密度和種群數(shù)量的，年齡組成是預(yù)測種群密度(數(shù)量)未來變化趨勢的重要依據(jù)。年齡組成增長型：出生率死亡率種群

5、密度增大穩(wěn)定型：出生率死亡率種群密度基本不變衰退型：出生率死亡率種群密度減小性別比例：增長快；相對穩(wěn)定；增長慢?！镜淅?】(2011 年廣州聯(lián)考)下列結(jié)合種群特征的概念圖所做的分析，錯誤的是()A利用性引誘劑誘殺害蟲會影響B(tài)種群密度是種群最基本的數(shù)量特征C預(yù)測種群數(shù)量變化的主要依據(jù)是D春運期間，廣州人口數(shù)量變化主要取決于圖中的解題思路第一步分析概念圖中種群特征之間的關(guān)系：種群密度直接取決于種群的出生率、死亡率、遷入率和遷出率，而出生率直接與種群的性別比例和年齡組成有關(guān)，死亡率與種群的年齡組成有直接關(guān)系，因此，圖中代表死亡率，代表出生率，代表性別比例，代表年齡組成。第二步分析選項：利用性引誘劑誘

6、殺雄性個體，影響害蟲的性別比例；年齡組成能預(yù)測種群數(shù)量變化；春運期間，廣州人口數(shù)量變化主要取決于遷入率與遷出率。答案D 考點對應(yīng)練1海洋漁業(yè)生產(chǎn)中，合理使用網(wǎng)眼尺寸較大的網(wǎng)具進行捕撈，有利于資源的可持續(xù)利用。下列不正確的解釋是( )DA更多幼小的個體逃脫，得到生長和繁殖的機會B減少捕撈強度，保持足夠的種群基數(shù)C維持良好的年齡結(jié)構(gòu)，有利于種群數(shù)量的恢復(fù)D改變性別比例，提高種群出生率解析：網(wǎng)眼尺寸只影響捕撈魚類的大小，與性別無關(guān)?？键c調(diào)查種群密度的常用方法1樣方法調(diào)查植物種群密度的常用方法(1)原則隨機取樣。計算樣方內(nèi)種群密度的平均值，即為該種群密度的估計值。(2)適用范圍：植物和活動范圍小的動物

7、(如蚯蚓)，同時調(diào)查某種昆蟲卵、作物植株上蚜蟲的密度、跳蝻的密度等也可用樣方法。(3)常用的取樣方法點狀取樣法：如五點取樣法，這種方法適用于調(diào)查植物個體分布比較均勻的情況。等距取樣法：當(dāng)調(diào)查對象的總體分布為長條形時，可采用等距取樣法。(4)用樣方法調(diào)查草地中植物種群密度的關(guān)鍵調(diào)查關(guān)鍵：植物的識別和隨機取樣。樣方的選取a樣方數(shù)目、大小的確定。b選取樣方的個數(shù)要依總面積的大小而定，總面積大的選取的樣方應(yīng)多些。計數(shù)時，處理樣方邊緣上的個體的方法：一般而言，樣方頂邊、左邊及左角處的個體統(tǒng)計在內(nèi)，其他邊緣不作統(tǒng)計(取上不取下，取左不取右)。2標(biāo)志重捕法調(diào)查動物種群密度的常用方法(1)適用范圍：活動能力強

8、、活動范圍大的動物。(2)標(biāo)志重捕法中的標(biāo)志技術(shù)標(biāo)志物和標(biāo)志方法必須對動物的身體不產(chǎn)生傷害。標(biāo)志不能過分醒目原因：過分醒目的個體，在自然界中有可能改變與捕食者之間的關(guān)系，最終有可能改變樣本中標(biāo)志個體的比例而導(dǎo)致結(jié)果失真。標(biāo)志符號必須能夠維持一定的時間，在調(diào)查研究期間不能消失。(3)根據(jù)重捕樣本中標(biāo)志者的比例，估計該區(qū)域的種群總數(shù)，可計算出某種動物的種群密度：種群總數(shù)標(biāo)志個體數(shù)重捕個體數(shù)/重捕中的標(biāo)志個體數(shù)。標(biāo)志重捕法樣方法對象活動范圍大的動物個體，如鼠、鳥等植物或活動范圍小的動物注意問題調(diào)查時沒有遷入和遷出、出生和死亡標(biāo)志物不能過分醒目，不能影響標(biāo)志對象的正常生理活動，且不易脫落隨機取樣樣方大

9、小適中樣方數(shù)量不宜太少3標(biāo)志重捕法和樣方法的比較分類取樣調(diào)查種群密度的計算公式植物種群密度樣方法所有樣方內(nèi)種群密度和/樣方數(shù)動物種群密度標(biāo)志重捕法個體總數(shù) N 再次捕獲個體數(shù) n初次捕獲標(biāo)志數(shù) M 重捕的標(biāo)志個體數(shù) m微生物種群密度顯微計數(shù)法(計數(shù)板計數(shù))1mL 菌液的總菌數(shù)(A/5)2510 000B(A 為 5 個中方格總菌數(shù)，B 為稀釋倍數(shù)，25 為中方格數(shù))或：1mL 菌液的總菌數(shù)(A/5)40010 000B(A 為 5個小方格總菌數(shù)，B 為稀釋倍數(shù)，400 為小方格數(shù))4.植物、動物、微生物取樣調(diào)查方法簡單比較【典例2】(2011 年合肥一模)下列探究實驗不能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?)A

10、通過取樣器取樣的方法可以采集、調(diào)查土壤中小動物的種類和數(shù)量，如鼠婦、蚯蚓等B隨機選取若干樣方，通過計數(shù)樣方內(nèi)某種雙子葉植物的個體數(shù)，可以求得該種群密度C在蚜蟲活動的范圍內(nèi)，可以用標(biāo)志重捕法估算蚜蟲的種群密度D通過對酵母菌培養(yǎng)液抽樣檢測的方法，可以估算培養(yǎng)液中酵母菌的總數(shù)解題思路土壤中的小動物(如鼠婦、蚯蚓等活動能力弱，范圍小)，其種類和數(shù)量可通過取樣器取樣的方法采集、調(diào)查；植物可通過樣方法調(diào)查，并求得該種群密度的估計值，調(diào)查過程中要做到隨機選取樣方；蚜蟲活動的范圍小，個體小，可用樣方法調(diào)查，不能用標(biāo)志重捕法估算蚜蟲的種群密度。答案C 考點對應(yīng)練2(2011 年北京)在生態(tài)學(xué)研究中，下列方法與研

11、究目的不相符的是()DA給海龜安裝示蹤器調(diào)查其洄游路線B給大雁佩戴標(biāo)志環(huán)調(diào)查其遷徙路線C用樣方法研究固著在巖礁上貝類的種群關(guān)系D用標(biāo)志重捕法調(diào)查烏爾黃鼠的豐富度解析：豐富度是群落特征，而不是種群特征。項目“J”型曲線“S”型曲線前提條件食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等理想狀態(tài)受空間、食物、天敵等制約的有限的自然狀態(tài)種群增長率增長率為常數(shù)(無限增長)隨種群密度上升而下降；0 和 K 時的增長率為 0，K/2 時增長率最大考點“J”“J”型曲線和“S”S”型曲線的差異及在生產(chǎn)中的應(yīng)用1曲線的比較項目“J”型曲線“S”型曲線K 值的有無無 K 值有 K 值曲線形成的原因無種內(nèi)斗爭，缺少天敵種

12、內(nèi)斗爭加劇，天敵的數(shù)量增多聯(lián)系兩種增長曲線的差異主要是環(huán)境阻力的大小不同從而導(dǎo)致對種群增長的影響不同續(xù)表2.種群數(shù)量變化規(guī)律在生產(chǎn)中的應(yīng)用(1)一定面積的草原所能承載的放牧量是一定的，過度放牧就會使環(huán)境的穩(wěn)定性受到破壞，使環(huán)境容納量進一步下降，于是形成了另一種種群數(shù)量變化曲線突躍下降曲線(如下圖所示)。該曲線對于控制人口增長、害蟲防治、環(huán)境的治理保護等方面具有指導(dǎo)作用。注意事項滅鼠捕魚K/2(最大增長率)不可盲目減少，以至于獲得 K/2最大限度利用，維持K/2K(最大環(huán)境容納量)降低 K 值，改變環(huán)境，使之不適合鼠生存保證魚生存的環(huán)境條件，盡量提升 K 值性別比例使某一性別不育不能單一捕捉某一

13、性別年齡組成盡量減少幼體盡量保護幼體(2)保護珍稀動物必須從根本上保護其生存環(huán)境不受破壞和改變，使其更好地生長，提高動物的環(huán)境容納量。(3)滅鼠和捕魚的具體應(yīng)用【典例3】下圖表示種群在理想環(huán)境中呈“J”型增長，在有環(huán)境阻力條件下呈“S”型增長，下列關(guān)于種群在某環(huán)境中數(shù)量增長曲線的敘述，正確的是()A當(dāng)種群數(shù)量到達(dá) e 點后，種群數(shù)量增長率為 0B種群增長過程中出現(xiàn)環(huán)境阻力是在 d 點之后C圖中陰影部分表示克服環(huán)境阻力生存下來的個體數(shù)量D若該種群在 c 點時數(shù)量為 100，則該種群的 K 值是 400解題思路在種群數(shù)量變化曲線中，a、e 點的增長率為0，c 點的增長率最高；從 c 點后就出現(xiàn)了環(huán)

14、境阻力，隨著數(shù)量的增長，環(huán)境阻力也增大；圖中陰影部分表示環(huán)境阻力下被淘汰的個體數(shù)量；若該種群在c 點時數(shù)量為100，則該種群的 K 值是200。答案A 考點對應(yīng)練3(2011 年寧波統(tǒng)考)下圖表示某一生物種群在有限環(huán)境中)的增長曲線。下列有關(guān)敘述，正確的是 (K 值是環(huán)境條件所允許達(dá)到的種群數(shù)量的最大值在 K 值時，種群的增長率最大如果不考慮遷入遷出等其他因素，在 K 值時出生率等于死亡率建立自然保護區(qū)是為了降低野生生物的 K 值A(chǔ)CBD解析：在K 值時，種群的增長率為0；建立自然保護區(qū)是為了增大野生生物的 K 值。答案：C探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量的動態(tài)變化1實驗?zāi)康?1)通過探究培養(yǎng)液中酵母菌

15、種群數(shù)量的變化，嘗試建構(gòu)種群增長的數(shù)學(xué)模型。(2)用數(shù)學(xué)模型解釋種群數(shù)量的變化。(3)學(xué)會使用血球計數(shù)板進行計數(shù)。2實驗原理(1)在含糖的液體培養(yǎng)基(培養(yǎng)液)中酵母菌繁殖很快，迅速形成一個封閉容器內(nèi)的酵母菌種群，通過細(xì)胞計數(shù)可以測定封閉容器內(nèi)的酵母菌種群隨時間而發(fā)生的數(shù)量變化。(2)養(yǎng)分、空間、溫度和有毒排泄物等是影響種群數(shù)量持續(xù)增長的限制因素。酵母菌在一定體積培養(yǎng)液中的增長如下圖所示：試管編號ABC培養(yǎng)液/mL1010無菌水/mL10酵母液/mL0.10.10.1溫度條件/285283方法步驟(1)提出問題：在不同溫度條件下酵母菌種群數(shù)量增長的情況如何？不同培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量增長的情況如

16、何？(2)作出假設(shè)(根據(jù)上述問題，大膽提出合理的假設(shè))酵母菌種群數(shù)量增大與溫度呈正相關(guān)。酵母菌種群數(shù)量增長受培養(yǎng)液種類的影響。(3)設(shè)計實驗(4)酵母菌計數(shù)方法：抽樣檢測法。4注意事項(1)顯微鏡計數(shù)時，對于壓線的酵母菌，應(yīng)只計固定的相鄰兩個邊及其頂角的酵母菌。(2)從試管中吸出培養(yǎng)液進行計數(shù)前，需將試管輕輕振蕩數(shù)次，目的是使培養(yǎng)液中的酵母菌均勻分布，減少誤差。(3)每天計算酵母菌數(shù)量的時間要固定。(4)溶液要進行定量稀釋。【典例】(2011 年肇慶一模)某生物興趣小組為了“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”，按如下左圖裝置進行了實驗，并使用如右圖所示的血球計數(shù)板對培養(yǎng)液中的酵母菌進行計數(shù)。請

17、分析回答相關(guān)問題。(1)排氣口的膠管設(shè)計成長而彎曲的目的是_。(2)實驗的最初階段，由于_、_、_，酵母菌的種群數(shù)量呈“J”型增長。(3)在上圖所示的計數(shù)室中，如果一個小方格內(nèi)酵母菌過多，難以數(shù)清，應(yīng)當(dāng)采取的措施是_。(4) 本實驗沒有另設(shè)置對照實驗，原因是_。為提高實驗的準(zhǔn)確性，實驗時應(yīng)進行_。(5)請你設(shè)計表格記錄實驗數(shù)據(jù)。時間次數(shù)1234567123解題思路酵母菌的種群數(shù)量在開始階段呈“J”型增長，但由于代謝廢物的積累、營養(yǎng)物質(zhì)的消耗等，酵母菌的種群數(shù)量呈“S”型增長；本實驗為自身對照，其實驗的前后形成對照。重復(fù)實驗(取樣)(4)該實驗時間上形成前后自身對照(5)見下表答案(1)防止空氣

18、中的雜菌污染(2)溫度等條件適宜 營養(yǎng)物質(zhì)充足 沒有敵害和競爭(3)使酵母菌分布均勻(增加稀釋倍數(shù))1(2012 年汕頭統(tǒng)考)下列生物學(xué)研究中所選擇的技術(shù)(方法)恰當(dāng)?shù)氖?)CA用紙層析法提取葉綠體色素B用顯微鏡觀察染色體確認(rèn)基因突變C用標(biāo)志重捕法調(diào)查鼠的種群密度D用18O標(biāo)記H2O和CO2證明CO2是光合作用的原料解析：用紙層析法是分離葉綠體色素，而不是提取葉綠體色素；基因突變不能用顯微鏡觀察；用18O標(biāo)記H2O和CO2證明O2是來自于H2O而不是來自于CO2。2(2011 年東莞聯(lián)考)下列有關(guān)種群增長的 S 型曲線的敘述，錯誤的是()CA通常自然界中的種群增長曲線最終呈 S 型B達(dá)到 K

19、值時種群增長率為零C種群的增長速率逐步降低D種群增長受自身密度的影響解析：種群的增長速率一般是從低到高再下降。3(2011年韶關(guān)二模)有關(guān)種群和群落的敘述，正確的是( )A圖中種群開始呈“J” 型增長，達(dá)到 K 值后呈“S”型增長B圖中種群在時間相對值為 2 時的年齡組成為穩(wěn)定型C用標(biāo)志重捕法調(diào)查某草原中田鼠的種群密度D因為植物群落有分層現(xiàn)象，所以種植農(nóng)作物時要合理密植解析：分析圖示曲線，此種群數(shù)量為“S”型增長，A 錯；時間相對值為 13 時，年齡組成均為增長型，B 錯；田鼠的活動能力較強，調(diào)查其種群密度要用標(biāo)志重捕法；合理密植跟利用光合作用的原理有關(guān)，而不是因為植物群落的分層現(xiàn)象，D 錯。

20、答案：C4(2010 年茂名一模)在不同溫度和濕度條件下，蝗蟲種群數(shù)量的變化如下圖所示，正確的敘述是()A溫度為 32.5時，蝗蟲對濕度的適應(yīng)范圍最窄B溫度為 35時，相對濕度為 90%時更有利于蝗蟲的生存C在一定范圍內(nèi)，蝗蟲生活的最適濕度隨溫度升高而升高D溫度與濕度對蝗蟲種群數(shù)量的影響效果相同解析：溫度為32.5 時，蝗蟲對濕度的適應(yīng)范圍最寬；溫度為35 時，相對濕度為95%時更有利于蝗蟲的生存。答案：C5(2010 年深圳三模雙選)利用標(biāo)志重捕法調(diào)查某丘陵地區(qū) 4 km2 區(qū)域中刺猬的種群密度，第一次捕獲并標(biāo)記 50 只刺猬，第二次捕獲 40 只刺猬，其中有標(biāo)記的有 5 只。正確的說法是(

21、)BCA標(biāo)記個體與未標(biāo)記個體被捕獲的概率有較大差異B遷入率和遷出率影響該種群數(shù)量變化C標(biāo)記符號過分醒目可能增大刺猬被捕食的概率D該種群的密度大約是 400 只/km2解析：標(biāo)記個體與未標(biāo)記個體被捕獲的概率有較大差異會影響統(tǒng)計的準(zhǔn)確性；該種群的密度大約是5040/5400 只/4 km2。6(2010 年深圳三模)在探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量變化的實驗中，需利用計數(shù)板對微生物細(xì)胞進行直接計數(shù)。計數(shù)板是一個特制的可在顯微鏡下觀察的玻片，樣品就滴在計數(shù)室內(nèi)。計數(shù)室由 2516400 個小室組成，容納液體總體積為 0.1 mm3。某同學(xué)操作時將 1 mL 酵母菌樣品加 99 mL 無菌水稀釋，用無菌吸

22、管吸取少許使其自行滲入計數(shù)室，蓋上蓋玻片并用濾紙吸去多余菌液，進行觀察計數(shù)。(1)在實驗中，某學(xué)生的部分實驗操作過程是這樣的：從靜置試管中吸取酵母菌培養(yǎng)液加入計數(shù)板進行計數(shù)，記錄數(shù)據(jù)；把酵母菌培養(yǎng)液放置在冰箱中；第七天再取樣計數(shù)，記錄數(shù)據(jù)，統(tǒng)計分析繪成曲線。請糾正該同學(xué)實驗操作中的 3 處錯誤：_。_。_。(2)在實驗前應(yīng)該對計數(shù)板、吸管等器具進行_處理。應(yīng)將試管輕輕震蕩幾次再吸取酵母菌培養(yǎng)液進行計數(shù)應(yīng)將酵母菌培養(yǎng)液放置在適宜溫度下培養(yǎng)應(yīng)連續(xù)七天，每天觀察、取樣計數(shù)并記錄數(shù)據(jù)滅菌(3)如果一個小方格內(nèi)酵母菌過多，難以數(shù)清，應(yīng)采取的措施是_。適當(dāng)稀釋(4)如果觀察到上圖所示 a、b、c、d、e 5 個大格共 80 個小室內(nèi)共有酵母菌 48 個，則上述 1mL 酵母菌樣品中約有酵母菌_個；要獲得較為準(zhǔn)確的數(shù)值，減少誤差，你認(rèn)為該怎么做？_。多次計數(shù)，求平均值2.4108(4852510 000100)