2022屆高考生物一輪復習第九單元生物與環(huán)境第1講種群的特征和種群數(shù)量的變化教案新人教版20210313286

1、第1講種群的特征和種群數(shù)量的變化知識體系定內(nèi)容核心素養(yǎng)定能力生命觀念通過分析影響種群數(shù)量變化的因素，建立生物與環(huán)境相統(tǒng)一的觀點理性思維通過“J”型增長和“S”型增長的數(shù)學模型分析與比較，培養(yǎng)歸納、比較及運用模型分析問題的能力科學探究通過實驗“調(diào)查種群密度的方法”及“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”掌握實驗方案的設(shè)計與實施及對實驗結(jié)果的分析與評價能力社會責任通過歸納種群數(shù)量變化在實踐中的應(yīng)用，養(yǎng)成關(guān)注生產(chǎn)實踐、學以致用的態(tài)度考點一種群的特征1種群的概念種群是指在一定的自然區(qū)域內(nèi)，同種生物的全部個體。2種群的數(shù)量特征(1)種群密度是種群最基本的數(shù)量特征。(2)直接決定種群密度的是出生率和死亡率、

2、遷出率和遷入率。(3)年齡組成在一定程度上能預(yù)測種群數(shù)量變化趨勢。年齡組成是通過影響出生率和死亡率間接影響種群密度的。年齡組成種群密度(4)性別比例是通過影響出生率間接影響種群密度的。3種群的空間特征(1)含義：種群中的個體在其生活空間中的位置狀態(tài)或布局。(2)類型4種群密度的估算方法(1)“兩看法”選擇合適的種群密度調(diào)查方法：(2)常見調(diào)查方法的歸納比較：樣方法標志重捕法顯微計數(shù)法適用范圍植物、個體較小且活動能力弱的動物、蟲卵、幼蟲等活動能力強、活動范圍大的動物酵母菌等微生物要求隨機取樣(五點取樣或等距取樣)，按“計上不計下，計左不計右”及夾角的原則計數(shù)如本題第(1)小題調(diào)查期間沒有較明顯的

3、遷入、遷出、出生和死亡；標記物不能過大、不能影響被標記動物的正?；顒印⒉荒苊撀涞扔梦芪∨囵B(yǎng)液，滴于蓋玻片邊緣，讓培養(yǎng)液自行滲入，用濾紙吸去多余的培養(yǎng)液計數(shù)方法所有樣方內(nèi)個體數(shù)之和(樣方面積樣方數(shù))(N1捕N2捕N2標)調(diào)查面積(或體積)若計數(shù)室體積為0.1 mm3(以16格25格的血細胞計數(shù)板為例)，則1 mL樣液中菌種數(shù)(100小格內(nèi)菌種數(shù)/100)400104稀釋倍數(shù)注意事項樣方數(shù)量與樣方大小要適中，調(diào)查個體較小的草本植物時以1 m2的正方形樣方為宜；調(diào)查高大的喬木時一般以100 m2的正方形樣方為宜若標記物易脫落，被標記個體更難捕捉或易被天敵捕食，則N2標減小，統(tǒng)計結(jié)果比實際值偏大吸

4、取前需要振蕩試管、搖勻培養(yǎng)液；先蓋后滴防止產(chǎn)生氣泡；重復實驗，取平均值等1判斷下列敘述的正誤(1)種群的S型增長是受資源因素限制而呈現(xiàn)的結(jié)果()(2018全國卷，T5A)(2)調(diào)查種群數(shù)量較少的陸生植物種群密度時，應(yīng)隨機取樣，并適當擴大樣方的面積(2017全國卷，T5B改編)()(3)調(diào)查草地某種蜘蛛種群密度時，要選擇草多的地方，否則結(jié)果偏低(2017江蘇卷，T24A)()(4)一片草地上的所有灰喜鵲是一個灰喜鵲種群()(5)統(tǒng)計種群密度時，應(yīng)去掉采集數(shù)據(jù)中最大、最小值后取平均值()(6)可以用標志重捕法調(diào)查老房屋中壁虎的種群密度()(7)年齡組成為增長型的種群數(shù)量一定能增加()(8)每毫升河

5、水中有9個大腸桿菌，屬于種群的空間特征()2長句應(yīng)答突破簡答題(1)圖中分別代表種群的什么特征？_。(2)春運期間，影響北京、廣州等大城市人口數(shù)量變化的主要因素是_。(3)利用性引誘劑誘殺害蟲會降低害蟲的種群密度，原理是_。(4)某生物學家對某地的蝗蟲種群進行研究后大膽預(yù)測：不久后蝗災(zāi)會更加嚴重。他得出此結(jié)論的依據(jù)最可能是_。答案：(1)分別代表種群密度、出生率、死亡率、年齡組成和性別比例(2)遷入率和遷出率(3)性引誘劑誘殺害蟲會導致害蟲的性別比例失調(diào)，從而降低出生率，降低種群密度(4)蝗蟲的年齡組成為增長型3連線年齡組成的類型及種群密度的變化趨勢答案：bca4對下列幾種生物的種群密度分別適

6、合的調(diào)查方法歸類蒲公英田鼠蚯蚓鯽魚蚜蟲跳蝻適合使用樣方法的是_；適合使用標志重捕法的是_(均填序號)答案：(人教版必修3 P63思考與討論，2改編)年齡組成為穩(wěn)定型的種群，種群數(shù)量近期一定能保持穩(wěn)定嗎？_答案：不一定，因為出生率和死亡率不完全取決于年齡組成，還受食物、天敵、氣候等多種因素影響，且種群數(shù)量還受遷入率和遷出率的影響。題組一種群的基本特征及其內(nèi)在聯(lián)系1(2018浙江11月選考單科卷)下列關(guān)于種群特征的敘述，正確的是()A種群密度越大種群數(shù)量增加越快B性比率對種群密度的影響在生殖前期最大C自然增長率小于1時種群的數(shù)量開始減少D年齡金字塔表示取樣期間各年齡組個體數(shù)量在種群中的比例D種群密

7、度反映了種群在單位面積或單位體積中的數(shù)量，種群數(shù)量的增加受種群密度的制約，種群密度較小時，隨種群增大，種群數(shù)量增加較快，但種群密度較大時，隨種群密度的增大，種群數(shù)量增加變慢；性比率對種群密度的影響在生殖期最大；只要自然增長率大于0，種群數(shù)量就在增加；年齡金字塔是根據(jù)各年齡階段個體數(shù)量在種群中的比例繪制的。2下列為種群數(shù)量特征的兩個概念圖，有關(guān)分析錯誤的是()A圖1中預(yù)測種群數(shù)量未來變化趨勢的主要依據(jù)是bB圖1中的c為種群最基本的數(shù)量特征C圖2中丁與圖1中的a表示的含義相同D圖2中丙為性別比例，主要通過影響出生率來間接影響種群密度C圖1中a只影響出生率，b既影響出生率也影響死亡率，從而判斷出a為

8、性別比例，b為年齡組成，進而可知c為種群密度。圖2為圖1的變式，圖2中甲使種群密度增大，應(yīng)為出生率和遷入率；乙使種群密度減小，應(yīng)為死亡率和遷出率；丙只影響出生率，為性別比例；丁為年齡組成。圖1中b是預(yù)測種群數(shù)量未來變化趨勢的主要依據(jù)，c是種群最基本的數(shù)量特征。圖2中丁與圖1中a表示的含義不同。丙主要通過影響出生率來間接影響種群密度。種群年齡組成的類型及判斷技巧(1)統(tǒng)計圖：(2)曲線圖和柱形圖：增長型穩(wěn)定型衰退型曲線圖柱形圖(3)各圖示共性及判斷技巧：無論何種圖形，均應(yīng)注意各年齡段個體的比例。增長型中的幼年個體多、老年個體少；穩(wěn)定型中的各年齡段個體比例適中；衰退型中的幼年個體少、老年個體多。

9、題組二種群密度的調(diào)查方法3樣方法是生態(tài)學研究中經(jīng)常使用的調(diào)查方法。以下關(guān)于樣方法的敘述正確的是()A用樣方法調(diào)查森林喬木豐富度時應(yīng)對各樣方數(shù)據(jù)求平均值B蚜蟲呈集群分布，不宜采用樣方法調(diào)查蚜蟲的種群密度C調(diào)查某雙子葉植物的種群密度應(yīng)在植物生長密集處取樣D調(diào)查蝗蟲幼蟲種群密度應(yīng)根據(jù)地段形狀確定取樣方法D用樣方法調(diào)查植物的豐富度時，應(yīng)該調(diào)查植物的種類總數(shù)，不能取平均值；蚜蟲活動能力弱、活動范圍小，宜采用樣方法調(diào)查其種群密度；樣方法調(diào)查種群密度的關(guān)鍵是隨機取樣；取樣方法可根據(jù)地段形狀來確定。4某研究機構(gòu)對我國北方草原一種主要害鼠布氏田鼠進行了調(diào)查。調(diào)查樣方總面積為2 hm2(1 hm210 000 m

10、2)。在調(diào)查區(qū)內(nèi)，放置100個捕鼠籠，在一夜間對布氏田鼠進行初捕，將捕獲的鼠經(jīng)標記后在原地釋放。3日后，在同一地方再放置同樣數(shù)量的捕鼠籠進行重捕，結(jié)果如下表所示。下列有關(guān)敘述正確的是()項目捕獲數(shù)(只)標記數(shù)(只)雌性個體數(shù)(只)雄性個體數(shù)(只)初捕32321418重捕3641818A.此調(diào)查方法可以用來調(diào)查草地中跳蝻的種群密度B綜合兩次捕獲情況，該田鼠種群的性別比例(/)為7/9C該草地布氏田鼠的平均種群密度約為144只/hm2D事實上田鼠在被捕捉過一次后更難捕捉，上述計算所得的平均種群密度與實際種群密度相比可能會偏低C跳蝻活動范圍小，一般采用樣方法進行調(diào)查；根據(jù)兩次捕獲的田鼠中雌雄個體數(shù)可

11、得種群中性別比例(/)(1418)/(1818)8/9；根據(jù)標志重捕法理論計算公式NN2/N0N1，該草地中布氏田鼠的平均密度為323642144(只/hm2)；田鼠在被捕捉過一次后更難捕捉，即N0減小，N會增大。(1)針對“樣方法”須做到“隨機”取樣。須把握取樣方法長方形地塊“等距取樣”，方形地塊“五點取樣”。需分別計數(shù)并最終求平均值。須把握如下計數(shù)原則：同種生物個體無論大小都要計數(shù)，若有正好在邊界線上的，應(yīng)遵循“計上不計下，計左不計右”的原則，即只計數(shù)相鄰兩邊及頂角上的個體。 (2)針對標志重捕法須牢記估算公式：N總；善于快速確認估算值與“實際值”間的誤差：由于再捕中標志者位于分母上若初捕

12、放歸后某些原因致分母增大(如標志物影響其活動)，則估算值偏??；反之，若某些原因致分母減小(如因初捕受驚嚇，不易被再捕，因標志物致其更易被天敵捕食等)，則估算值將偏大。明確標志重捕法的關(guān)鍵點：a被調(diào)查個體在調(diào)查期間沒有大量遷入和遷出、出生和死亡的現(xiàn)象。b.標記物不能過于醒目。c.不能影響被標記對象的正常生理活動。d.標記物不易脫落，能維持一定時間。 考點二種群數(shù)量的變化及應(yīng)用1種群數(shù)量變化的研究(1)研究方法：建構(gòu)數(shù)學模型。(2)一般步驟：觀察研究對象，提出問題提出合理的假設(shè)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，用適當?shù)臄?shù)學形式對事物的性質(zhì)進行表達檢驗或修正。2種群數(shù)量增長的“J”型曲線和“S”型曲線項目“J”型曲線“

13、S”型曲線增長模型前提條件理想狀態(tài)：食物和空間條件充裕，氣候適宜，沒有敵害等現(xiàn)實狀態(tài)：資源和空間有限，受其他生物制約增長率和增長速率K值有無無K值有K值聯(lián)系兩種增長曲線的差異主要是環(huán)境阻力大小不同，對種群數(shù)量增長的影響不同3.環(huán)境容納量(1)概念：在環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量。(2)形成原因：(3)與環(huán)境條件的關(guān)系：環(huán)境條件改善，K值可能會增大；環(huán)境條件惡化，K值可能會變小。4種群數(shù)量波動和下降大多數(shù)種群數(shù)量總是在波動中；在不利的條件下，種群數(shù)量還會急劇下降，甚至消亡。5影響種群數(shù)量變化的因素1判斷下列敘述的正誤(1)環(huán)境容納量是指種群的最大數(shù)量()(2)不同種

14、生物的K值各不相同，但同種生物的K值固定不變()(3)種群數(shù)量的變化就是種群數(shù)量的增長和波動()(4)一個物種引入新地區(qū)后，一定呈“J”型增長()(5)種群數(shù)量變化不僅受外部因素的影響也受自身內(nèi)部因素的影響()(6)種群“J”型增長曲線中的增長率和增長速率均恒定不變()2長句應(yīng)答突破簡答題(1)圖甲中表示種群在資源和空間無限的理想條件下的增長曲線是_，在資源和空間有限的自然條件下的增長曲線是_。(2)圖甲中曲線a的數(shù)學方程式為_，曲線a、b之間的陰影部分表示由于_的存在，在生存斗爭中被淘汰的個體數(shù)目。(3)由圖乙可知，一個種群的K值不是_的，漁業(yè)捕撈中，讓魚的種群數(shù)量維持在K/2的原因是_。答

15、案：(1)ab(2)NtN0t環(huán)境阻力(3)恒定不變K/2時種群的增長速率最大，種群的數(shù)量能迅速恢復，有利于魚類資源的可持續(xù)利用題組一“J”型和“S”型增長曲線1下圖表示在一個10 mL封閉培養(yǎng)體系中酵母細胞數(shù)量的動態(tài)變化，關(guān)于酵母細胞數(shù)量的敘述，正確的是()A種內(nèi)競爭導致初始階段增長緩慢B可用數(shù)學模型NtN0t表示C可用取樣器取樣法計數(shù)DK值約為120 000個D在酵母菌培養(yǎng)初期，酵母菌數(shù)量極少，酵母菌個體間幾乎不存在種內(nèi)斗爭，所以A錯誤；由圖像可知，在070 h時間段內(nèi)，酵母菌數(shù)量增長模型為“S”型曲線，而數(shù)學模型NtN0t只適用于“J”型曲線，所以B錯誤；酵母菌等微生物只有用顯微鏡才能看

16、清，所以一般使用血細胞計數(shù)板計數(shù)法，所以C錯誤；由圖像可知，該環(huán)境下的最大值為酵母菌的K值，K值為121 00010120 000，故D正確。2圖甲是某種初級消費者被引入某島嶼后的種群數(shù)量變化趨勢；圖乙是該種生物在某調(diào)查階段種群數(shù)量變化的值隨時間的變化曲線。據(jù)圖判斷下列說法，錯誤的是()A分析圖甲可知，該島嶼上該種生物的環(huán)境容納量(K值)約為2 000只B種內(nèi)斗爭加劇和天敵的增多可能是18501865年間該種生物的種群數(shù)量急劇減少的原因C分析圖乙可知，該調(diào)查階段中種群數(shù)量最多的年份是第10年時D圖乙第15年時種群數(shù)量最少，可相當于圖甲1880年的種群數(shù)量情況D圖乙第20年時種群數(shù)量最少，D錯誤

17、。種群“S”型增長曲線的分析方法(1)t1之前：種群數(shù)量小于K/2，由于資源和空間條件相對充裕，種群數(shù)量增長較快，當種群數(shù)量為K/2時，出生率遠大于死亡率，種群增長速率達到最大值。(2)t1t2：由于資源和空間有限，當種群密度增大時，種內(nèi)斗爭加劇，種群增長速率下降。(3)t2時：種群數(shù)量為K，達到最大，出生率等于死亡率。 題組二種群數(shù)量的變化規(guī)律的應(yīng)用3圖1和圖2表示出生率、死亡率、凈補充量(為出生率、死亡率之差)和種群密度的關(guān)系。下列有關(guān)敘述正確的是()A圖1中曲線a代表死亡率，曲線b代表出生率B海洋魚類捕撈應(yīng)使魚類的數(shù)量保持在圖1的E點C圖2中在F點控制有害動物最有效D圖2中G點代表種群的

18、環(huán)境容納量D分析題圖1可知，a是出生率，b是死亡率，A錯誤；E點凈補充量為0，此時種群數(shù)量最大，不是海洋魚類捕撈應(yīng)保持的最適宜數(shù)量，海洋魚類捕撈應(yīng)保持的最適宜數(shù)量應(yīng)該是補充量最大的點，B錯誤；分析圖2可知，F(xiàn)點害蟲的增長速率最大，應(yīng)該在小于F點控制有害動物最有效，C錯誤；分析題圖可知，G點凈補充量為0，該點是代表環(huán)境容納量，即K值，D正確。4(2018山東臨沂聯(lián)考)圖示種群在理想環(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當種群數(shù)量達到e點對應(yīng)的值后，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

19、示克服環(huán)境阻力生存下來的個體數(shù)量Dcd段種群增長速率逐漸下降，出生率小于死亡率A當種群數(shù)量達到e點對應(yīng)的值后，即K值時種群數(shù)量基本不變，種群數(shù)量增長率為0；對于“S”型曲線而言，自始至終都有環(huán)境阻力存在，而不是在d點之后才出現(xiàn)；圖中陰影部分表示環(huán)境阻力淘汰的個體；cd段種群增長速率逐漸下降，但數(shù)量仍在增多，所以出生率大于死亡率。b點的應(yīng)用消滅害蟲應(yīng)盡早進行，將種群數(shù)量控制于加速期(b點)之前，嚴防種群增長進入加速期c點(K/2值)的應(yīng)用對有害生物：嚴防種群數(shù)量達該點，如滅鼠達K/2時，鼠害將難以控制對有益資源：黃金利用點，當資源利用后維持于該點時將具最強更新能力，符合可持續(xù)發(fā)展原則e點(K值)

20、的應(yīng)用對有害生物：限制生存條件，降低環(huán)境容納量，如封存糧食、硬化地面以限制鼠的種群數(shù)量對有益生物：改善生存條件，盡量提升K值，如建立自然保護區(qū)，保護大熊貓 考點三實驗：探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化1實驗原理(1)用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌，種群的增長受培養(yǎng)液的成分、空間、pH、溫度等因素的影響。(2)在理想的環(huán)境條件下，酵母菌種群的增長呈“J”型曲線；在有環(huán)境阻力的條件下，酵母菌種群的增長呈“S”型曲線。(3)計算酵母菌數(shù)量可用抽樣檢測的方法顯微計數(shù)法。2實驗流程(1)(2) (3) (4) (5)3實驗注意事項及分析(1)顯微鏡計數(shù)時，對于壓在小方格界線上的酵母菌，應(yīng)遵循“數(shù)上線不數(shù)下線，數(shù)

21、左線不數(shù)右線”的原則計數(shù)。(2)從試管中吸出培養(yǎng)液進行計數(shù)前，需將試管輕輕振蕩幾次，目的是使培養(yǎng)液中的酵母菌均勻分布，減小誤差。(3)本實驗不需要設(shè)置對照實驗，因不同時間取樣已形成對照；需要做重復實驗，目的是盡量減少誤差，需對每個樣品計數(shù)三次，取其平均值。(4)如果一個小方格內(nèi)酵母菌過多，難以數(shù)清，應(yīng)當稀釋培養(yǎng)液重新計數(shù)。稀釋的目的是便于酵母菌懸液的計數(shù)，以每小方格內(nèi)含有45個酵母細胞為宜。(5)每天計數(shù)酵母菌數(shù)量的時間要固定。結(jié)果記錄最好用記錄表，如下：時間/d123456數(shù)量/個1某小組進行“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”實驗時，同樣實驗條件下分別在4支試管中進行培養(yǎng)(見表)，均獲得了

22、“S”型增長曲線。根據(jù)實驗結(jié)果判斷，下列說法錯誤的是()試管號培養(yǎng)液體積/mL105105起始酵母菌數(shù)/103個105510A.4支試管內(nèi)的種群初始階段都經(jīng)歷了“J”型增長B4支試管內(nèi)的種群同時達到K值C試管內(nèi)種群的K值與試管不同D試管內(nèi)的種群數(shù)量先于試管開始下降B在培養(yǎng)初期，酵母菌之間不因數(shù)量較多而存在生存斗爭，酵母菌呈“J”型增長，故A項正確；培養(yǎng)液的體積不同時，K值也不同，由于培養(yǎng)液體積不同，接種的微生物數(shù)不同，所以不能同時達到K值，故B項錯誤；試管與試管相比，試管中培養(yǎng)液體積少，酵母菌數(shù)量先達到K值，故C項正確；試管與試管中培養(yǎng)液體積相同，但試管內(nèi)起始酵母菌數(shù)多，所以營養(yǎng)物質(zhì)消耗快，其種群數(shù)量先下降，故D項正確。2某同學對培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化實驗進行了相關(guān)的操作，得到了如圖所示的結(jié)果。在該實驗中下列操作或結(jié)果分析科學的是()A培養(yǎng)酵母菌前，加熱去除培養(yǎng)液中的溶解氧B用吸管從靜置的錐形瓶中吸取一定量的培養(yǎng)液滴在血細胞計數(shù)板的中央進行計數(shù)C圖中c點和d點相比，d點的生存環(huán)境更惡劣De點和f點種群數(shù)量相同，兩點對應(yīng)的出生率和死亡率均相同C培養(yǎng)酵母菌時，不能去除培養(yǎng)液中的溶解氧，酵母菌初期進行有氧呼吸，繁殖速度快，A錯誤；吸取培養(yǎng)液前應(yīng)先振蕩，使培養(yǎng)液中的酵母菌分布均勻，B錯誤；隨培養(yǎng)的進行，