2019年高考生物一轮总复习 第10单元 种群和群落 第1讲 种群的特征及数量变化学案.doc

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1、1第第 1 1 讲讲 种群的特征及数量变化种群的特征及数量变化考纲考情考查内容等级要求考查详情种群的特征A 17 年多选T24 以文字叙述的形式考查种群密度17 年非选T26 考查对样方法的理解和应用16 年非选T27 以文字考查对样方法的理解和应用15 年单选T9 以文字叙述的形式考查种群密度14 年单选T5 考查种群概念和标志重捕法的应用14 年非选T26 考查对样方法的理解和应用13 年单选T2 以文字叙述的形式考查标志重捕法的作 用种群的数量变动,B, 17 年单选 T5 以文字叙述的形式考查种群数量变动 15 年单选T9 以文字叙述的形式考查种群数量变动 探究培养液中酵母 种群数量的

2、动态变化,c, 16 年单选T10 以文字叙述的形式考查血球计数板的应用 15 年单选T13 以文字叙述的形式考查细胞的计数(血球计数板) 15 年多选T24 探究培养液中酵母菌种群数量变动 知识整合一、种群的概念和特征 1 1种群的概念 在_占据一定空间的_的所有个体。 2 2种群的特征 种群的特征有数量特征、空间特征和_，其中种群的数量特征主要有种群密度、 _、_、年龄结构和_等。 (1)种群密度 概念：_某一种群全部个体的数量，是_最基本的 参数。 常用的测定方法 a_，适用于分布均匀的植物和活动能力较小的动物的种群密度的取样调查。 b标志重捕法。 (2)出生率和死亡率、迁入率和迁出率

3、_和_是决定种群密度的最直接因素。 (3)年龄结构和性别比例A B C 写出图中各年龄结构的类型 A：_，B：_，C：_。2根据如图分析各年龄组成类型的特点以及种群密度变化的趋势。各年龄分布种群密度变化趋势A幼年个体多、老年个体少_B各年龄个体比例适中基本不变C幼年个体少、老年个体多_性别比例：种群中_数量的比例。 二、种群的数量变动 1在理想条件即_条件充裕，气候_，没有_的条 件下，种群数量增长呈_型曲线；但自然界的资源和空间总是_，当种群密 度增大时，_会加剧，天敌数量也会_，所以种群数量的增长呈_型 曲线。 2S 型曲线中出现的最大值称为_，又称_。 3研究种群数量变动意义：有害动物_

4、、野生生物资源的_和 利用，濒危动物种群的拯救和_。 三、探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化 1 1探究原理 酵母菌可以用_来培养。培养基中酵母菌种群的增长情况与培养液中的成分、 _、pH、_等因素有关。我们可以根据培养液中的酵母菌数量和时间作曲线， 从而掌握酵母菌的种群数量变化情况。 2 2探究目的 通过建立反映_的数学模型，分别说明_的增长规律以及种群_ 因素和种群内部因素对种群个体数量的制约。 3 3实验器材 _，天平，锥形瓶，_，活性干酵母，质量分数为 5%的葡萄糖培养液， 载玻片，盖玻片，台盼蓝染液或亚甲基蓝溶液等。 4 4实验过程 用天平称量 0.1 g 活性干酵母投入盛有 50

5、0 mL 质量分数为 5%的葡萄糖培养液的锥形 瓶中，置于适宜的条件下培养。_取样，将培养液滴在_上，经染色后选取 _进行观察和计数，测定 1 mL 培养液中酵母菌个体的_。 5 5结论与反思 根据实验数据，分析并得出结论。_以确保结果的准确性。在此基础上尝试建 立酵母菌种群动态变化的_。以时间为横坐标，1 mL 培养液中酵母菌的数量为纵坐 标，绘出培养液中酵母菌种群个体数量的动态曲线。 6 6深入研究 分析_因素(温度、培养液的 pH、培养液中某养分的浓度等)对酵母菌种群个体 数量变化的影响。考点突破3考点 1 1 种群的概念及其特点 1 1种群概念的理解 (1)两个要素：“同种”和“全部”

6、 。 (2)两个条件：“时间”和“空间” ，即种群具有一定的时空限制，离开一定的空间和 时间的种群是不存在的。 (3)两个方面：从进化的观点来看，种群是生物进化的基本单位，也是生物繁殖的基本 单位。 2 2种群的特点 一个种群不是简单个体的累加，而是有发展、自我调节、动态稳定以及种群密度、出 生率和死亡率、年龄结构和性别比例等一系列特征的有机整体。 3 3种群密度的调查方法 (1)植物及活动范围较小的动物：样方法 确定调查对象选取样方计数计算种群密度(平均值) 计算各个样方内种群数量的平均值(单位：株/平方米) (2)活动范围较大的动物：标志重捕法 确定调查对象捕获标志放回重捕计算 公式：NM

7、nm(N：种群的个体数量 M：标志数 n：重捕个体数 m：重捕中标记 数) (3)注意事项 调查时，要选熟悉的且容易计数的植物。 选取样方时，要按要求选取。不能随意更换位置和面积，否则调查结果将与实际有 较大偏差，使调查失去意义。 选取样方的个数要依总面积的大小而定，总面积大的选取的样方应多些。 计数时，若有正好长在边界线上的，只计样方相邻两条边及夹角上的个体。同种植 物无论大小都应计数。各小组计数都要如实，不能多报或少报。 样方法适用于双子叶植物，单子叶植物不适用。植物的大小不同，样方的面积也应 不同。如乔木的样方为 100 m2，灌木的样方为 16 m2。 利用标志重捕法时标记个体与未标记

8、个体在重捕时被捕获的概率相等。 适用范围：活动范围大的动物。 4 4种群特征间的关系 (1)出生率、死亡率与年龄结构 a增长型出生率死亡率增长 b稳定型出生率死亡率基本不变 c衰退型出生率死亡率减少 (2)性别比例：性别比例失调将导致出生率下降，从而引起种群增长率下降。 (3)种群特征间的关系 如图所示，在种群各特征中，直接反映种群的繁荣与衰退的特征是种群密度。能够直 接决定种群大小变化的特征是出生率和死亡率。能够预测种群变化方向的特征是年龄结构。 能够间接影响种群个体数量变动的特征是性别比例。4例 1 如图是有关种群特征的概念图，有关分析错误的是( )A表示种群密度，是制约种群增长的因素之一

9、B春运期间，北京的人口数量变化主要取决于C预测种群数量变化的主要依据是D利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫，破坏了1据报道，中国马蜂入侵法国并在法国发展速度很快，已经对当地生产生活造成严重 影响。如图是一段时间内马蜂入侵法国的种群密度随时间的变化情况，据图分析正确的是( )ACD段马蜂种群密度较低的原因是性别比例失调BDE段马蜂的年龄组成为稳定型CEF段马蜂种群不存在生存斗争DFG段马蜂种群的增长速率几乎为零 考点 2 2 种群数量的增长规律 1 1构建种群增长模型的方法 数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。建立数学模型一般包括以下步 骤：观察研究对象，提出问题提出合理的假设根据实验数

10、据，用适当的数学形式对事 物的性质进行表达通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正。描述种群数量变 化的数学模型有数学方程式和曲线图两种，二者相比，曲线图能更直观地反映出种群数量5的增长趋势，但是它不够准确。 2 2种群数量增长的“J”“J”型曲线 (1)形成条件：“J”型曲线是在食物(养料)和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害的 理想条件下形成的。 (2)“J”型曲线是表示一个指数方程 NtN0t(N0为种群起始数量， 为后一年种群 数量与当年种群数量的比值，t 为年限)， (3)“J”型增长曲线坐标图(如图)和其增长率曲线坐标图(如图)种群增长率是指在一段时间内，结束时种群数量相对于初始

11、种群数量的增加部分占 初始数量的比例。 “J”型曲线的年增长率公式可表示为：种群增长率(NtNt1)/Nt 1 一 1， 由于 是个定值，则种群增长率也是个定值。 “J”型曲线的增长速率为曲线上每一点的斜率，故“J”型曲线的增长速率随时间 推移在不断变大。 3 3种群数量增长的“S”“S”型曲线 (1)形成条件：“S”型曲线在有限环境中，随种群密度的上升，个体间因有限的空间、 食物(养料)和生活条件而引起的生存斗争加剧下形成的。 (2)不同种群的K值是不同的；同一种群的K值也不是固定不变的，会受到环境等因素 的影响。 (3)“S”型增长曲线坐标图(如图)和其增长速率曲线坐标图(如图) 该曲线所

12、表示的种群的增长速率是变化的，种群数量变化规律是达到环境条件允许的 最大K值后停止增长，保持稳定状态；增长速率开始缓慢增大，之后逐渐加快，当数量到 K/2 时，增长速率最大，之后又随种群密度上升而下降，直至为 0。 (4)“S”型曲线随环境阻力的不断增大，种群增长率在不断变小。 (5)K值的不同表示方法6图中 A、B、C、D 时间所对应的种群数量为K值，A、C、D时间所对应的种群数量为 值。K 2(6)K值的应用 野生生物资源保护：保护野生生物生活的环境，减小环境阻力，增大K值。 有害生物的防治：增大环境阻力(如为防鼠害而封锁粮食、清除生活垃圾、保护鼠的 天敌等)，降低K值。 (7)K/2 值

13、的应用： 资源开发与利用：种群数量达到环境容纳量的一半时，种群增长速率最大，再生能 力最强把握K/2 值处黄金开发点，维持被开发资源的种群数量在K/2 值处，可实现种 群高速增长，从而不影响种群再生，符合可持续发展的原则。 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，可导致该 有害生物成灾)。 4 4 “J J”型曲线和“S”“S”型曲线比较“J”型曲线“S”型曲线产生条件理想状态：食物空间条件充裕气候适宜没有敌害、疾病现实状态：食物空间有限各种生态因素综合作用特点种群数量以一定的倍数连续增长种群数量达到环境容纳量K值 后，将在K值上下保持相对稳 定环境容纳量(K

14、值)无K值有K值种群增长速率变大先增大后减小种群增长率保持稳定变小7曲线阴影部分表示环境阻力(从自然 选择角度讲，阴影部分指生存 斗争中被淘汰的个体数)例 2 如图表示某种鱼迁入一生态系统后，种群数量增长速率随时间变化的曲线，若 在t2时种群的数量为K，下列叙述正确的是( )At0t2时间内，种群数量呈“J”型增长Bt1时该种群增长速率最大，种群数量最多Ct1t2时，该鱼的种群数量呈下降趋势Dt2时种群的出生率与死亡率基本相等(多选)在资源和空间有限的条件下，种群数量呈“S”型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( )A环境容纳量随环境温度不同而改变B19.8

15、 条件下环境容纳量最小C24.8 条件下第 5 天左右的种群增长速率最大D33.6 条件下种群数量将维持在 K 值恒定不变 考点 3 3 探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化 1.1.实验原理 (1)培养液中的酵母菌数量在有限环境中随着时间推移，由于营养物质的消耗、有害代 谢产物的积累、pH 的改变，酵母菌数量呈 S 型增长。 (2)酵母菌种群数量可用抽样检测、显微计数的方法得出。 血球计数板计数法8A顶面观 B侧面观 C放大后的网格 D放大后的计数室 A、B 分别为血球计数板的顶面观和侧面观，C 为 A 中的一个方格网，共 9 个大方格， 中间的那个大方格为计数室。大方格长度为 1 mm，高

16、度为 0.1 mm(即规格为 1 mm1 mm0.1 mm)，则每个大方格的体积为 0.1 mm3(104 mL)。 C 中的计数室放大后如图 D，一个大方格共 25 个中方格计 400 个小方格。 故 1 mL 培养液中细胞个数5 个中方格中的细胞总数5104稀释倍数。 2 2实验步骤 酵母菌的培养。用天平称取 0.1g 干酵母投入 500mL 的 5%的葡糖糖培养液中，置于 适宜的条件下培养。 定时取样和计数。每天同一时间取样(取样前先将培养液振荡几次)，然后用血球计 数板进行观察和计数。 连续观察 7 天，统计数目。 3 3分析实验结果所得曲线增长曲线的总趋势是先增加再降低。原因是在开始

17、时培养液的营养充足、空间充裕、 条件适宜，因此酵母菌大量繁殖，种群数量剧增；随着酵母菌数量的不断增多，营养消耗， pH 变化等，生存条件恶化，酵母菌死亡率高于出生率，种群数量逐渐下降。 温馨提示 (1)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；如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当采取的措施是 加水适当稀释。 (2)计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应只计数相邻两边及其顶点的酵母菌。 (3)本实验不需要另设对照(该实验在时间上形成前后自身对照)，但需要重复实验。 (4)每天计数酵母菌数量的时间要固定(或相同)。 例 3 (2017

18、扬州模拟)在一定量的酵母菌培养液中放入活酵母菌若干，抽样镜检， 视野下如图甲所示(图中小黑点代表酵母菌)。将容器放在适宜温度下恒温培养 5 小时后， 稀释 100 倍，再抽样镜检，视野下如乙图所示。根据实验结果判断，以下叙述正确的是( )9A探究酵母菌的种群数量变化可以用标志重捕法B培养时，要定期向试管中添加培养液C培养 5 小时后，酵母菌种群数量已经达到 K 值D培养 5 小时后，酵母菌种群密度增加 200 倍左右3酵母菌是发酵工程常用的微生物，在日常生活中也有广泛应用。某同学为了研究酵 母菌种群数量的变化规律，进行了下图所示的实验。请据图回答：(1)用血球计数板制片时，应先将_放在计数室上

19、，再用吸管滴加样液。 (2)图 1 是一块血球计数板正面示意图，其上有_个计数室。图 2 是计数室中 个小格的酵母菌分布示意图(代表酵母菌)，计数时该小格中酵母菌数量应计为_ 个。图 1图 2(3)该同学将试管中培养液摇匀后取样并制片，在显微镜下观察到如图所示的现象，则 应采取的措施是_。(4)为了进一步研究温度对酵母菌种群数量变化的影响，请你简要写出实验的主要思路。_10_。种群的数量特征 种群增长的“J”型曲线 种群增长的“S”型曲线 探究实验的一般步骤 实验设计的基本原则 酵母菌计数方法随堂演练1调查植物种群的密度常用样方法，图示中黑点表示统计的个体，下列各图中有关取 样的方法统计有误的

20、是( )ABCD2如图甲表示某一经济鱼类的种群特征，图乙是某时期该鱼类种群的年龄组成曲线。 下列分析正确的是( )11第 2 题图A图乙为图甲 C 点后该经济鱼类年龄组成曲线B在 B 点时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量C估算一个种群的出生率和死亡率，即可确定种群密度的大小DD 点时种群数量达到最大值 3假定当年种群数量是一年前种群数量的 倍，如图表示 值随时间的变化曲线。 下列相关叙述正确的是( )第 3 题图A0a 年，种群数量增加，其年龄组成是增长型Bab 年，种群数量下降，其年龄组成是衰退型Cbc 年，种群数量增加，种群呈“J”型增长Dcd 年，种群数量增加，种群呈“S”型增长4(多选)对

21、某地区新引入某生物的种群增长速率 17 年的调查研究，得到的数据如 下表。下列对该种群描述正确的是( )年份第 1 年第 2 年第 3 年第 4 年第 5 年第 6 年第 7 年增长速率0.661.542.813.672.941.650.03A种群的年龄组成为增长型B种群数量呈曲线“S”型增长C种群增长受种群密度的制约D第 4 年该种群的出生率最大 5为探究酵母菌种群密度的动态变化，某同学按下表所列条件进行了 A、B、C 和 D 共 4 组实验，用 1000 mL 锥形瓶作为培养器皿，棉塞封口，在 25下静置培养，其他实验 条件均相同，定时用血球计数板计数。根据实验结果绘出的酵母菌种群密度变化曲线图如 图，请分析回答以下问题。实验组ABCD12培养液中葡萄糖质量分数/%4.04.00.80.8 培养液体积/mL200800200800第 5 题图(1)图中曲线、和分别是_组、_组和_组的结果。 (2)B 组和 A 组的实验结果不同的原因是 B 组_。 (3)D 组和 B 组的实验结果不同的原因是 D 组_。 (4)在整个实验过程中，直接从静置的培养瓶中取培养原液计数的做法是错误的，正确 的方法是_和_。 (5)实验结束后，用试管刷蘸洗涤剂擦洗血球计数板的做法是错误的，正确的方法是 _。