創(chuàng)新設(shè)計第29講種群的特征和數(shù)量變化.ppt

1、第29講種群的特征和數(shù)量變化,最新考綱1.種群的特征()。 2.種群的數(shù)量變化()。 3.實驗：探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量的動態(tài)變化。,考點一種群的特征（5年13考）,1.種群的概念,種群是指在一定的_，同種生物的_。,自然區(qū)域內(nèi),全部個體,2.種群的數(shù)量特征,出生率,遷出率,(1)_ 是種群最基本的數(shù)量特征。 (2)直接決定種群密度的是_、_。 (3)年齡組成在一定程度上能_種群數(shù)量變化趨勢。年齡組成是通過影響_間接影響種群密度的。,種群密度,出生率和死亡率,遷出率和遷入率,預(yù)測,出生率和死亡率,(4)性別比例是通過影響_間接影響種群密度的。,出生率,3.種群的空間特征,(1)含義：種群中的個體

2、在其生活空間中的位置狀態(tài)或布局。,均勻分布,隨機分布,集群分布,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,直接計數(shù)法,樣方,大,強,標(biāo)志重 捕,(2)樣方法與標(biāo)志重捕法的比較,五點取樣,平均值,隨機,無影響,1.真題重組判斷正誤,(1)一片草地上的所有灰喜鵲是一個灰喜鵲種群(2014江蘇，5A)( ) (2)若某動物的婚配制為一雌一雄，生殖期個體的雌雄比越接近11，則出生率越高(2013浙江，4B)( ) (3)大量誘殺雄性個體不會影響種群的密度(2012新課標(biāo)，6D)( ) (4)用標(biāo)志重捕法調(diào)查田鼠種群密度，若標(biāo)記的田鼠部分被鼬捕食，則會導(dǎo)致種群密度估算結(jié)果偏低(

3、2012安徽，30(2)改編)( ),以上內(nèi)容主要源自人教版必修3教材P6063，考查角度側(cè)重種群的四大特征及種群數(shù)量的取樣調(diào)查，準(zhǔn)確記憶各特征具體內(nèi)容及其內(nèi)在關(guān)系，并把握種群密度調(diào)查的兩種常用方法是解題關(guān)鍵。,2.(教材P61“探究討論23”改編)進行樣方法調(diào)查時，為何要強調(diào)“隨機”取樣？樣方多少會影響調(diào)查結(jié)果嗎？,提示為了確保所選擇的樣方具有代表性，不受主觀因素的影響，使通過樣方統(tǒng)計的結(jié)果(估算值)能更接近真實的情況，應(yīng)做到“隨機取樣”調(diào)查時若樣方的數(shù)量太少，其統(tǒng)計結(jié)果的誤差可能就較大；一般而言，樣方越多，其統(tǒng)計結(jié)果越接近真實情況。但是，樣方數(shù)量太多，整體取樣花費的時間、精力就越多。從統(tǒng)計

4、學(xué)上看，一定數(shù)量的樣方即可以保證統(tǒng)計結(jié)果的真實性。,3.(教材P63“思考與討論，2”改編)年齡組成為穩(wěn)定型的種群，其數(shù)量在近期是否一定能保持穩(wěn)定？年齡組成為衰退型的種群呢？,提示年齡組成為穩(wěn)定型的種群，種群數(shù)量也不一定總是保持穩(wěn)定。這是因為出生率和死亡率不完全決定于年齡組成，還會受到食物、天敵、氣候等多種因素的影響。此外，種群數(shù)量還受遷入率和遷出率的影響。年齡組成為衰退型的種群，種群數(shù)量一般來說會越來越小，但是也不排除由于食物充足、缺少天敵、遷入率提高等原因而使種群數(shù)量增長的情況。,種群的基本特征及其內(nèi)在聯(lián)系,1.(2015新課標(biāo)全國卷節(jié)選)現(xiàn)有一未受人類干擾的自然湖泊，某研究小組考察了該湖

5、泊中處于食物鏈最高營養(yǎng)級的某魚種群的年齡組成，結(jié)果如下表。,注：表中“1”表示魚的年齡大于等于1、小于2，其他以此類推。,回答下列問題： (1)通常，種群的年齡結(jié)構(gòu)大致可以分為三種類型，分別是 _。 研究表明：該魚在3時達到性成熟(進入成年)，9時喪失繁殖能力(進入老年)。根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知幼年、成年和老年3個年齡組個體數(shù)的比例為_，由此可推測該魚種群數(shù)量的變化趨勢是_。 (2)如果要調(diào)查這一湖泊中該魚的種群密度，常用的調(diào)查方法是標(biāo)志重捕法。標(biāo)志重捕法常用于調(diào)查_強、活動范圍廣的動物的種群密度。,解析(1)種群的年齡組成可分為增長型、穩(wěn)定型和衰退型三種類型。將三個階段中各個年齡段的個體數(shù)目相加，

6、可知三個階段個體數(shù)量都為400，即個體數(shù)比例為111，年齡組成為穩(wěn)定型。(2)標(biāo)志重捕法常用于調(diào)查活動能力強、活動范圍廣的動物的種群密度。 答案(1)增長型、穩(wěn)定型、衰退型111保持穩(wěn)定(2)活動能力,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b B.圖1中的c為種群最基本的數(shù)量特征 C.圖2中的丁與圖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,解析圖1中a只影響出生率，而b既影響出生率也影響死亡率，從而判斷出a為性別比例，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

7、密度增加，應(yīng)為出生率和遷入率；乙使種群密度減少，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為年齡組成，是預(yù)測種群數(shù)量未來變化趨勢的主要依據(jù)，A正確；圖1中c為種群密度，是種群最基本的數(shù)量特征，B正確；圖2中丁為年齡組成，而圖1中a為性別比例，C錯誤；圖2中丙為性別比例，其主要通過影響出生率來間接影響種群密度，D正確。 答案C,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,(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。,種群密度

8、的取樣調(diào)查,【典例】 (2016全國課標(biāo)卷，5)如果采用樣方法調(diào)查某地區(qū)(甲地)蒲公英的種群密度，下列做法中正確的是(),A.計數(shù)甲地內(nèi)蒲公英的總數(shù)，再除以甲地面積，作為甲地蒲公英的種群密度 B.計數(shù)所有樣方內(nèi)蒲公英總數(shù)，除以甲地面積，作為甲地蒲公英的種群密度 C.計算出每個樣方中蒲公英的密度，求出所有樣方蒲公英密度的平均值，作為甲地蒲公英的種群密度 D.求出所有樣方蒲公英的總數(shù)，除以所有樣方的面積之和，再乘以甲地面積，作為甲地蒲公英的種群密度,解析估算種群密度最常用的方法之一是樣方法：在被調(diào)查種群分布的范圍內(nèi)，隨機選取若干個樣方，通過計數(shù)每個樣方內(nèi)的個體數(shù)，求得每個樣方內(nèi)的種群密度，以所有樣

9、方內(nèi)種群密度的平均值作為該種群的種群密度估計值。綜上所述，A、B、D三項均錯誤，C項正確。 答案C,縱觀近年課標(biāo)卷考情，動、植物種群密度的取樣調(diào)查考查頻度特高，如：2016課標(biāo)卷5、2013課標(biāo)卷5、2015課標(biāo)卷31、2015全國卷31，均對此作了考查，解答此類問題須把握如下技巧： (1)針對“樣方法” 須做到“隨機”取樣。 須把握取樣方法長方型地塊“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。,(2)針對標(biāo)志重捕法,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。,明確標(biāo)志重捕

10、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(biāo)記物不能過于醒目。c.不能影響被標(biāo)記對象的正常生理活動。d.標(biāo)記物不易脫落，能維持一定時間。,善于快速確認(rèn)估算值與“實際值”間的誤差：由于再捕中標(biāo)志者位于分母上若初捕放歸后某些原因致分母增大(如標(biāo)志物影響其活動)，則估算值偏?。环粗?，若某些原因致分母減小(如因初捕受驚嚇，不易被再捕，因標(biāo)志物致其更易被天敵捕食等)，則估算值將偏大。,【對點小練】,(2017東北三省名校聯(lián)考)某興趣小組成員在草原上調(diào)查田鼠的生存狀況，根據(jù)所學(xué)知識，回答下列問題： (1)調(diào)查動物的種群密度，常用的調(diào)查方法是標(biāo)志重捕法。某次調(diào)查時，在3

11、km2的區(qū)域內(nèi)共捕獲了60只田鼠，做好標(biāo)記后重新放回到草原上，一周后再次捕獲了60只，其中發(fā)現(xiàn)帶有標(biāo)記的只有4只，則該區(qū)域內(nèi)田鼠的種群密度為_。 (2)標(biāo)志重捕法常用于調(diào)查_強、_廣的動物的種群密度。,(3)調(diào)查過程中，如果標(biāo)記物容易脫落，則用標(biāo)志重捕法得到的數(shù)據(jù)會_(填“偏大”“偏小”或“不變”)；如果動物被捕獲并標(biāo)記后難以被再次捕獲，則利用標(biāo)志重捕法計算出的種群密度與實際種群密度相比可能_(填“偏大”“偏小”或“不變”)；誤將部分未標(biāo)記個體統(tǒng)計為標(biāo)記個體，則計算出的種群密度與實際種群密度相比會_(填“偏大”“偏小”或“不變”)。重捕時方法不當(dāng)造成已捕獲的標(biāo)記個體死亡，會導(dǎo)致估算數(shù)值與實際數(shù)

12、值相比會_(填“偏大”“偏小”或“不變”)。,解析(1)標(biāo)志重捕法的計算公式為：標(biāo)記總數(shù)/N重捕中被標(biāo)記的個體數(shù)/重捕總數(shù)(N代表種群個體總數(shù))，根據(jù)題意，則60/N4/60，得N900，由于區(qū)域面積是3 km2，故該區(qū)域內(nèi)田鼠的種群密度為300只/km2。(2)標(biāo)志重捕法常用于調(diào)查活動能力強、活動范圍廣的動物的種群密度。(3)根據(jù)標(biāo)志重捕法的計算公式：標(biāo)記總數(shù)/N重捕中被標(biāo)記的個體數(shù)/重捕總數(shù)(N代表種群個體總數(shù))，如果標(biāo)記物容易脫落，會導(dǎo)致重捕中被標(biāo)記個體數(shù)量減少，所以所得數(shù)值可能偏大；如果動物被捕獲并標(biāo)記后難以被再次捕獲，導(dǎo)致重捕中被標(biāo)記個體數(shù)量減少，則利用標(biāo)志重捕法計算出的種群密度與實

13、際種群密度相比可能偏大；如果誤將部分未標(biāo)記個體統(tǒng)計為標(biāo)記個體，則計算時重捕中被標(biāo)記個體數(shù)量增多，導(dǎo)致計算出的種群密度與實際種群密度相比會偏小。如果已捕獲的標(biāo)記個體死亡，則不會影響估算數(shù)值。 答案(1)300只/km2(2)活動能力活動范圍(3)偏大偏大偏小不變,考點二種群數(shù)量的變化及應(yīng)用（5年13考）,1.研究方法_。,構(gòu)建數(shù)學(xué)模型,觀察研究對象，提出問題提出合理的_根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)腳對事物的性質(zhì)進行表達通過進一步實驗或觀察等，對模型進行檢驗或修正。,假設(shè),數(shù)學(xué)形式,2.種群數(shù)量的兩種增長模型分析,淘汰,食物、空間,環(huán)境容,納量,增長速率,1.上圖中b線的形成過程中何時出現(xiàn)了環(huán)境阻力？曲

14、線a、b哪條更符合自然界的種群數(shù)量變化實況？,提示b曲線自始至終存在環(huán)境阻力，此類曲線更符合自然界的種群數(shù)量變化實況。,2.調(diào)查某地烏鴉連續(xù)20年的種群數(shù)量變化，如圖所示，圖中表示該種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù)，請思考：,(1)前4年種群數(shù)量應(yīng)為增大、減小還是基本不變？ (2)第9年調(diào)查烏鴉的年齡組成，最可能表現(xiàn)為何種類型？為什么？ (3)圖中第4年和第10年的烏鴉種群數(shù)量是否相同？圖中顯示第8年種群數(shù)量最少，對嗎？ (4)第1620年烏鴉種群數(shù)量將如何增長？為什么？,提示(1)基本不變(因1)。 (2)穩(wěn)定型。第10年時，種群的等于1，說明第10年種群數(shù)量與第9年相同，因此第9年年齡組成為

15、穩(wěn)定型。 (3)不相同。在第4年到第10年間，1，說明種群數(shù)量在減少，到第9或第10年種群數(shù)量最少，而不是第8年最少。 (4)“J”型增長，因1且恒定。,“J”型增長和“S”型增長曲線分析及應(yīng)用,1.(2015廣東理綜，4)如圖表示在一個10 mL封閉培養(yǎng)體系中酵母細(xì)胞數(shù)量的動態(tài)變化，關(guān)于酵母細(xì)胞數(shù)量的敘述，正確的是(),C.可用取樣器取樣法計數(shù) D.K值約為120 000個 解析酵母菌種群在培養(yǎng)初期需經(jīng)過一段的調(diào)整適應(yīng)，故增長緩慢，在接近K值時，種內(nèi)斗爭加劇，增長速率變小，A錯誤；在封閉培養(yǎng)體系中培養(yǎng)的酵母菌數(shù)量呈“S”型增長，不適用“J”型增長的數(shù)學(xué)模型，B錯誤；酵母菌的計數(shù)方法是抽樣檢測

16、法，C錯誤；由題圖知，K值為121 00010120 000(個)，D正確。 答案D,A.種內(nèi)競爭導(dǎo)致初始階段增長緩慢 B.可用數(shù)學(xué)模型NtN0t表示,2.(2017江西南昌檢測)科學(xué)研究表明，生物種群的數(shù)量增長曲線如圖所示，可分為“J”型增長和“S”型增長，且“S”型增長曲線通常又分為5個時期：開始期(如A)、加速期(如B)、轉(zhuǎn)折期(如C)、減速期(個體超過K/2以后，如D)、飽和期(如E)。下列說法正確的是(),A.“S”型增長曲線的加速期的種群數(shù)量增長速率最大 B.“J”型增長的種群數(shù)量增長率不變 C.環(huán)境阻力開始于減速期 D.應(yīng)將有害生物數(shù)量控制在加速期 解析“S”型增長曲線的E點對應(yīng)

17、的個體數(shù)量為K值，在K/2(C轉(zhuǎn)折期)時增長速率最大，A錯誤；對于“J”型曲線來說，增長率是不變的，增長速率是增加的，B正確；兩條曲線從一開始就出現(xiàn)差異，說明環(huán)境阻力開始于起點，而在減速期時環(huán)境阻力加大，C錯誤；應(yīng)將有害生物的數(shù)量控制在開始期，而不是加速期，D錯誤。 答案B,(1)K值與K/2值的應(yīng)用,(2)在不同圖形中識別K值與K/2值,考點三（實驗）探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量 的變化（5年6考）,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_、空間、_、溫度等因素的影響。 (2)在理想的無限環(huán)境中，酵母菌種群的增長呈“_”型曲線；在有限的環(huán)境條件下，酵母菌種群的增長呈“

18、_”型曲線，而在恒定培養(yǎng)液中當(dāng)酵母菌種群數(shù)量達K值后，還會轉(zhuǎn)而下降直至全部死亡(營養(yǎng)物質(zhì)消耗、代謝產(chǎn)物積累及pH變化所致)。 (3)計算酵母菌數(shù)量可用_的方法顯微計數(shù)法。,成分,pH,J,S,抽樣檢測,2.設(shè)計實驗,1.從試管中吸出培養(yǎng)液進行計數(shù)之前，為什么要輕輕振蕩幾次？,提示使酵母菌均勻分布，從而使計數(shù)準(zhǔn)確。,2.該探究需要設(shè)置對照及重復(fù)實驗嗎？,提示酵母菌種群數(shù)量的變化在時間上形成前后自身對照，所以無需設(shè)置對照實驗。但要獲得準(zhǔn)確的實驗數(shù)據(jù)，必須進行重復(fù)實驗，求得平均值。,3.若一個小方格內(nèi)酵母菌過多，難以數(shù)清，采取的措施是什么？,提示可增大稀釋倍數(shù)后再計數(shù)。,酵母菌數(shù)量的計數(shù),1.(20

19、15江蘇卷，13)血細(xì)胞計數(shù)板是對細(xì)胞進行計數(shù)的重要工具，下列敘述正確的是(),A.每塊血細(xì)胞計數(shù)板的正中央有1個計數(shù)室 B.計數(shù)室的容積為1 mm1 mm0.1 mm C.蓋蓋玻片之前，應(yīng)用吸管直接向計數(shù)室滴加樣液 D.計數(shù)時，不應(yīng)統(tǒng)計壓在小方格角上的細(xì)胞 解析每塊血細(xì)胞計數(shù)板的正中央有2個計數(shù)室，A錯誤；每個計數(shù)室的容積有1 mm1 mm0.1 mm，B正確；向血細(xì)胞計數(shù)板中滴加樣液前應(yīng)先蓋上蓋玻片，讓樣液自行滲入計數(shù)室，若先滴加樣液，統(tǒng)計結(jié)果會偏大，C錯誤；計數(shù)時，需統(tǒng)計小方格內(nèi)以及小方格相鄰兩邊及其頂角的細(xì)胞，D錯誤。,B,2.(2016河北唐山模擬，3)檢測員將1 mL酵母菌培養(yǎng)液稀

20、釋10倍后，用抽樣檢測的方法檢測每毫升酵母菌的數(shù)量；將蓋玻片放在計數(shù)室上，用吸管吸取少許培養(yǎng)液使其自行滲入計數(shù)室，并用濾紙吸去多余液體。已知每個計數(shù)室由2516400個小格組成，容納液體的總體積為0.1 mm3?，F(xiàn)觀察到圖中該計數(shù)室所示a、b、c、d、e5個中格80個小格內(nèi)共有藍藻n上，則上述水樣中約有藍藻_個/mL。,A.5105 n B.5108 n C.500 n D.50 n 解析依題意和圖示分析可知：1 mL水樣中酵母菌數(shù)量80個小方格內(nèi)酵母菌總數(shù)/8040010 000稀釋倍數(shù)n510 000105105n，A正確。 答案A,血球計數(shù)板及相關(guān)計算 (1)血球計數(shù)板(如下圖所示)：,

21、血球計數(shù)板由一塊厚玻璃片特制而成，其中央有兩個計數(shù)室。每個計數(shù)室劃分為9個大方格(如上圖A所示)，每個大方格的面積為1 mm2，加蓋玻片后的深度為0.1 mm。因此，每個大方格的容積為0.1 mm3。另外，中央大方格以細(xì)線等分為25個中方格(如上圖B所示)。每個中方格又等分為16個小方格，供細(xì)胞計數(shù)用。 (2)計算公式： 在計數(shù)時，先統(tǒng)計(圖B所示)5個中方格中的總菌數(shù)，求得每個中方格的平均值再乘以25，就得出一個大方格的總菌數(shù)，然后再換算成1 mL菌液中的總菌數(shù)。 設(shè)5個中方格中總菌數(shù)為A，菌液稀釋倍數(shù)為B，則0.1 mm3菌液中的總菌數(shù)為(A/5)25B。已知1 mL1 cm31 000

22、mm3，1 mL菌液的總菌數(shù)(A/5)2510 000B50 000AB。,易錯防范清零,易錯清零,易錯點1混淆種群“增長率”、“增長速率”,點撥種群增長率與增長速率辨析如下：,增長速率一定時間內(nèi)增長的數(shù)量/時間。,“J”型曲線與“S”型曲線的增長率和增長速率曲線。如下曲線：,易錯點2不能精準(zhǔn)解讀“”內(nèi)涵，誤認(rèn)為下圖中“b”段種群密度下降，“e”段種群密度上升。,點撥(1)準(zhǔn)確理解“”內(nèi)涵 NtN0t，代表種群數(shù)量“增長倍數(shù)”，而不是增長速率。1時，種群密度增大；1時，種群密度保持穩(wěn)定；1時，種群密度減小。,(2)圖示解讀：a段：1且恒定種群數(shù)量呈“J”型增長； a、b段“”盡管下降，但仍大于

23、1，此段種群出生率大于死亡率則種群數(shù)量一直增長； c段“”1，種群數(shù)量維持相對穩(wěn)定； d段“”1，種群數(shù)量逐年下降； e段盡管“”呈上升趨勢，但仍未達到1，故種群數(shù)量逐年下降，至“e”點1時達“最少”。,易錯點3誤認(rèn)為種群數(shù)量最大值為K值或誤認(rèn)為種群數(shù)量不會超越K值,點撥K值即環(huán)境容納量，它是指環(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。 種群在某些時段，可能會由于環(huán)境條件變化或內(nèi)部因素影響，其數(shù)量偶爾超越K值或偶爾在K值以下，即在K值上下波動，故K值并非任一時刻種群的最大值，如下圖甲中A、B均非K值，而圖乙的“捕食者獵物”模型中最可能代表獵物和捕食者K值的數(shù)據(jù)分別為N2和P2。,分析該模型不難發(fā)現(xiàn)，獵物種群數(shù)量超過N2，則引起捕食者種群數(shù)量增加；捕食者種群數(shù)