（鲁京津琼）2020版高考生物总复习第27讲种群的特征和数量变化教案.docx

第27讲种群的特征和数量变化课程内容核心素养提考能1.列举种群特征2.尝试建立数学模型解释种群的数量变动3.探究培养液中酵母菌数量的动态变化生命观念种群具有的数量特征和空间特征与其所处的环境相适应科学思维构建种群增长的数学模型科学探究探究培养液中酵母菌种群数量的变化社会责任归纳种群数量变化在实践中的应用，养成关注社会实践、学以致用的习惯考点一种群的特征1.种群的概念种群是指在一定的自然区域内，同种生物的全部个体。2.种群的数量特征之间的关系(1)图解(2)析图种群密度是种群最基本的数量特征。直接决定种群密度的是出生率和死亡率、迁出率和迁入率。年龄组成在一定程度上能预测种群数量变化趋势。年龄组成是通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度的。性别比例是通过影响出生率间接影响种群密度的。除图中影响因素之外，气候、天敌、食物、传染病等都会影响种群密度的变化。3.种群的空间特征(1)含义：种群中的个体在其生活空间中的位置状态或布局。4.种群密度的估算方法(1)“两看法”选择合适的种群密度调查方法(2)样方法与标志重捕法的比较样方法标志重捕法对象植物或活动范围小、活动能力弱的动物(昆虫卵、蚜虫、跳蝻等)活动范围大、活动能力强的动物调查程序注意事项随机取样样方大小适中样方数量不宜太少调查期间无迁入和迁出、出生和死亡标志物对所调查动物生命活动无影响种群年龄组成的类型及判断技巧(1)统计图(2)曲线图和柱形图增长型稳定型衰退型曲线图柱形图(3)各图示共性及判断技巧无论何种图形，均应注意各年龄段个体的比例增长型中的幼年个体多、老年个体少；稳定型中的各年龄段个体比例适中；衰退型中的幼年个体少、老年个体多。教材高考1.真题重组与判断(1)黑光灯诱捕的方法可用于调查某种趋光性昆虫的种群密度(2018全国卷，6C)()(2)如果采用样方法调查甲地蒲公英的种群密度，计数甲地内蒲公英的总数，再除以甲地面积即可(2016全国卷，5A)()(3)天敌鹰的迁入率增加会影响黑线姬鼠的种群密度(2013全国卷，5A)()(4)大量诱杀雄性个体不会影响种群的密度(2012全国卷，6D)()提示(1)(2)(3)(4)2.深挖教材(1)(人教版必修3P61“探究”)使用样方法调查植物种群密度时，取样方法如何选择？提示五点取样法适用于近似圆形、方形的地块；等距取样法适用于长条形的调查区域，如公路沿线、河流沿线。(2)(人教版必修3P59“种群概念”)谈谈你对种群概念的理解。提示(1)地点要素：属于同一种群的生物必须生活在同一自然区域中，例如，同一鱼塘中的鲤鱼是一个种群，两个鱼塘中的鲤鱼分别属于两个种群。(2)时间要素：同一种群中的生物必须是生活在同一时间的同种生物，彼此之间能够进行基因交流(从另一个角度表明，同一种群中的生物应生活在同一个时代)。(3)数量要素：种群必须包括一定自然区域内同种生物的全部个体，种群具有数量特征和空间特征。结合种群的基本特征及其内在联系，考查分析问题能力1.(20184月浙江选考改编)下列关于种群特征的叙述，正确的是()A.种群密度越大种群数量增加越快B.性别比例对种群密度的影响在生殖前期最大C.自然增长率小于1时种群的数量即开始减少D.年龄金字塔表示取样期间各年龄组个体数量在种群中的比例解析在呈“J”型增长过程中，种群密度越大种群数量增加越快，但在呈“S”型增长过程中由于存在阻力，增长速率呈现先增大后减小现象，A错误；性别比例对种群密度的影响在生殖期最大，B错误；自然增长率出生率死亡率，因此只要自然增长率大于0即可增长，C错误；年龄金字塔表示取样期间各年龄组个体数量在种群中的比例，D正确。答案D2.(20184月浙江选考)在对某自然保护区内甲、乙两个不同物种的种群数量进行了调查之后，又开展了连续4年的跟踪调查，计算其L值(L当年末种群个体数量/前一年末种群个体数量)，结果如图所示。下列关于这4年调查期间的种群数量变化的叙述，错误的是()A.第1年末甲乙两种群的增长速率不一定相等B.第2年末乙种群数量不一定大于甲C.第3年末乙种群数量达到了最大值D.这4年中甲种群每年增加的数量是相等的解析本题考查的是种群数量变化。由于甲乙两个种群内个体的初始数量均未知，第一年末甲种群的L1.5，乙种群的L值稍大于1.0，两种群具体增加的个体数量无法得知，故两种群的增长速率不一定相等，A正确；由于甲乙两个种群内个体的初始数量均未知，第二年末乙种群数量不一定大于甲，B正确；第3年末乙种群L1.0，且在接下来的第34年内L小于1.0，即种群数量在减少，故第3年末时为乙种群数量的最大值，C正确；这4年中甲种群L值均为1.5，每年增加的数量都较前一年多，D错误。答案D围绕种群密度的取样调查，考查科学探究能力3.(2018海南卷，29)某小组为了研究某混交林的群落结构，选择了若干样地进行调查。其中A、B、C三种乔木的调查结果如表。乔木树种老年树成年树幼年树密度/(株hm2)/%密度/(株hm2)/%密度/(株hm2)/%A1267100.000000B5031.065534.165634.78C504.95807.9288087.13(1)据表可知：种群属于增长型种群，种群属于衰退型种群，种群属于稳定型种群。(2)该小组采用的种群密度调查方法是样方法，取样时要做到随机取样，其目的是_。若要调查群落中松鼠种群的密度，则应采用法，理由是_。(3)随着时间的推移，如果该群落被另一个群落代替，则发生代替的可能原因是_(答出两点即可)。解析(1)由表中数据可知，A乔木树种只存在老年树，种群属于衰退型种群；B乔木树种老年树、成年树和幼年树的数量基本相同，种群属于稳定型种群；C乔木树种幼年树多，老年树少，种群属于增长型种群。(2)为了减少人为或机器造成的样本差异误差，保证调查结论可靠，所以取样时要做到随机取样。松鼠活动能力强，活动范围大，调查其种群密度时采用标志重捕法。(3)如果该混交林群落被另一个群落代替，说明后一个群落中的物种在竞争中处于优势，比如植株越来越高，占据了更大的空间，能进行更强的光合作用；也可能是前一个群落创造了不良的生活环境，使原来的群落解体，为后一个群落中的物种的生存提供了有利条件，从而引起演替；另外，由于群落中植物种群特别是优势种的发育而导致群落内光照、温度、水分状况的改变，也可为演替创造条件。答案(1)CAB(2)保证调查结论可靠标志重捕松鼠活动能力强，活动范围大(3)后一个群落中的物种竞争能力强；前一个群落为后一个群落的产生提供了良好的环境考点二种群数量的变化及应用1.研究方法构建数学模型。观察研究对象，提出问题提出合理的假设根据实验数据，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。2.种群数量变动的影响因素主要有气候、食物、天敌、传染病等3.种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线项目“J”型曲线“S”型曲线增长模型前提条件理想状态：资源无限、空间无限、不受其他生物制约现实状态：资源有限、空间有限、受其他生物制约K值有无无K值有K值增长率和增长速率适用范围实验条件下或理想条件下自然种群联系两种增长曲线的差异主要是因环境阻力大小不同，对种群增长的影响不同1.种群“J”型增长的数学模型：NtN0t，代表种群数量是一年前种群数量的倍数，不是增长率。(1)1时，种群密度增大，如图中AB段。(2)1时，种群密度保持稳定，如图中B、D点。(3)1时，种群密度减小，如图中BD段。2.K值与K/2的应用(1)用“坐标曲线图”表示“K值”的方法图中A、B、C、D对应的种群数量为K值，A、C、D对应的种群数量为K/2。(2)K值与K/2值在实践中的应用结合“J”型增长和“S”型增长曲线分析，考查科学思维能力1.(2017全国卷，5)假设某草原上散养的某种家畜种群呈S型增长，该种群的增长率随种群数量的变化趋势如图所示。若要持续尽可能多地收获该种家禽，则应在种群数量合适时开始捕获，下列四个种群数量中合适的是()A.甲点对应的种群数量 B.乙点对应的种群数量C.丙点对应的种群数量 D.丁点对应的种群数量慧眼识图获取信息答案D2.(2019河北衡水中学月考)如图为银鱼种群增长速率随时间的变化曲线。下列相关叙述中正确的是()A.Q时，银鱼的种群增长倍数为0B.Q时是捕获银鱼的较为适宜时期C.在LM时段，该种群数量呈“J”型增长D.增长速率大于0时，银鱼种群的出生率大于死亡率解析Q点时，银鱼的种群数量达到K值，种群数量相对稳定，此时种群的增长倍数为1，A错误；NP段捕鱼后能使种群数量迅速回升，该时间段是捕获银鱼的较为适宜时期，而PQ段种群增长速率较低，捕鱼后种群数量不易回升，B错误；图示曲线表示的是呈“S”型增长的种群的增长速率，C错误；增长速率大于0时，说明种群数量在增加，银鱼种群的出生率大于死亡率，D正确。答案D巧借种群数量变化规律的应用，考查社会责任3.(2018全国卷，5)种群密度是种群的数量特征之一。下列叙述错误的是()A.种群的S型增长是受资源因素限制而呈现的结果B.某林场中繁殖力极强老鼠种群数量的增长会受密度制约C.鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时，单位水体该鱼的产量有可能相同D.培养瓶中细菌种群数量达到K值前，密度对其增长的制约逐渐减弱解析自然界的资源总是有限的，当种群密度增大时，种内竞争就会加剧，以该种群为食的动物的数量也会增加，致使种群的出生率降低，死亡率增高，出现S型增长，A正确；老鼠较强的繁殖力极有可能导致其种群密度快速增加，进而致使种内竞争加剧，种群数量的增长随之受到限制，B正确；鱼塘中某种鱼的养殖密度较低时，单条鱼的重量较大，当养殖密度较高时，单条鱼的重量较小，故单位水体该鱼的产量有可能相同，C正确；培养瓶中细菌种群数量达到K值前，随着种群密度的加大，密度对种群数量增长的制约逐渐增强，D错误。答案D4.(2019湖北武汉市调研)种群在理想环境中呈“J”型增长(如曲线甲)，在有环境阻力条件下，呈“S”型增长(如曲线乙)。下列有关种群增长曲线的叙述，正确的是()A.若曲线乙表示草履虫种群增长曲线，E点后种群中衰老个体的数量将基本维持稳定B.图中C点时，环境阻力最小，种群增长速率最大C.若曲线乙表示酵母菌种群增长曲线，通过镜检统计的结果比实际值低，因为其中有死亡的酵母菌个体D.K值具有物种特异性，所以田鼠的种群增长曲线在不同环境下总是相同的解析若曲线乙表示草履虫种群增长曲线，E点后种群出生率与死亡率基本相等，衰老个体的数量将基本维持稳定，A正确；图中C点时，种群增长速率最大，但是环境阻力不是最小，C点之前种群数量较少，环境阻力较小，B错误；通过镜检统计酵母菌种群数量的结果比实际值低，原因可能是取样时没有混匀等，酵母菌个体死亡会使镜检统计的结果比实际值高，C错误；种群数量受环境变化影响，生存条件不同时，环境容纳量不同，D错误。答案A考点三(实验)探究培养液中酵母菌种群数量的变化1.实验原理2.实验流程1.血球计数板及相关计算(1)血细胞计数板(如下图所示)：血细胞计数板由一块厚玻璃片特制而成，其中央有两个计数室。每个计数室划分为9个大方格(如上图A所示)，每个大方格的面积为1 mm2，加盖玻片后的深度为0.1 mm。因此，每个大方格的容积为0.1 mm3。另外，中央大方格以细线等分为25个中方格(如上图B所示)。每个中方格又等分为16个小方格，供细胞计数用。(2)计算公式：在计数时，先统计(图B所示)5个中方格中的总菌数，求得每个中方格的平均值再乘以25，就得出一个大方格的总菌数，然后再换算成1 mL菌液中的总菌数。设5个中方格中总菌数为A，菌液稀释倍数为B，则0.1 mm3菌液中的总菌数为(A/5)25B。已知1 mL1 cm31 000 mm3，1 mL菌液的总菌数(A/5)2510 000B50 000AB。2.实验成功关键点(1)溶液要进行定量稀释，每天计数酵母菌数量的时间要固定。(2)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。(3)制片时，先将盖玻片放在计数室上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入，多余培养液用滤纸吸去。(4)制好装片后，应稍等片刻，待酵母菌全部沉降到计数室底部，再用显微镜进行观察、计数。3.结果分析(1)计数异常分析统计结果偏小的原因：取液时未摇匀，吸取的培养液中酵母菌偏少；在计数时，未计边缘的酵母菌等。统计结果偏大的原因：取液时未摇匀，吸取了表层的培养液；在计数时统计了四周边缘的酵母菌等。(2)该探究不需要设置对照实验，但要获得准确的实验数据，必须进行重复实验，求得平均值。结合酵母菌种群数量的变化分析，考查科学探究的能力1.(2018山西太原五中质检)以下关于探究培养液中酵母菌种群数量变化的实验，正确的说法是()A.该实验是利用逐个计数的方法对培养液中的酵母菌进行计数的B.吸取培养液于计数室后盖盖玻片观察C.为保证结果可靠，需多次重复实验并计算平均值D.压在方格边上的酵母菌只计数相邻两边及其顶角的个数解析对培养液中酵母菌种群数量进行计数通常采用抽样检测法，A错误；实验过程中，应该先盖上盖玻片，然后在盖玻片的边缘滴加培养液，B错误；为保证结果可靠，需要多次取样，求各组实验的平均值以减小实验误差，C错误；显微镜计数时，对于压在小方格边线上的酵母菌，应只计固定的相邻两个边及其顶角的酵母菌，D正确。答案D2.(2019广东江门质检)为了探究酵母菌种群数量的动态变化，某同学按下表完成了有关实验，并定期对酵母菌进行计数，其中1号试管第5天时数量达到最大，第6天实验结束。下列叙述正确的是()试管编号培养液/mL无菌水/mL酵母菌母液/mL温度/1100.1282100.153100.128A.该同学研究的课题是温度对酵母菌种群数量变化的影响B.pH、取样时间都属于无关变量，对实验没有影响C.第5天时，1号试管种群的出生率死亡率D.实验中1、2、3号试管种群都呈现“S”型增长解析根据表格可知，实验的自变量为温度和营养物质，因此该同学研究的课题是温度和营养物质对酵母菌种群数量变化的影响，A错误；pH、取样时间等都属于无关变量，应相同且适宜，B错误；1号试管第5天时数量达到最大，此时种群的出生率死亡率，C正确；实验中1、2号试管内加入的是培养液，能为酵母菌的生长繁殖提供营养物质，因此1、2号试管中的种群都会经历“S”型增长，3号试管内加入的是无菌水，不能为酵母菌提供营养，酵母菌会因营养物质缺乏而死亡，不会经历“S”型增长，D错误。答案C3.(2019福建泉州市联考)在“探究培养液中酵母菌种群数量动态变化”实验中，观察到血细胞计数板(图1，规格为1 mm1 mm0.1 mm)计数室的某一个方格中酵母菌如图2分布。下列有关叙述正确的是()A.该方格中酵母菌的数量应计为9个B.实验中被龙胆紫溶液染成紫色的酵母菌为死细胞C.该血细胞计数板上有2个计数室，玻片厚度为0.1 mmD.制片时，先用吸管滴加样液，再将盖玻片放在计数室上解析该方格中酵母菌的数量应计为7个，只计数该方格内部和相邻两边及其夹角处的酵母菌，A错误；由于细胞膜的选择透过性，实验中被龙胆紫溶液染成紫色的酵母菌为死细胞，B正确；血细胞计数板盖玻片下液体的厚度为0.1 mm，C错误；在制片时，先将盖玻片放在计数室上，再用吸管滴加样液，D错误。答案B澄清易错易混强化科学思维易错易混易错点1年龄组成为增长型的种群，其数量是否一定增加？点拨年龄组成并不能决定种群的数量，只是预测种群密度的变化趋势。由于受气候、食物、天敌等因素的影响，原先年龄组成为增长型的种群，其数量可能会下降。另外，种群数量还受到迁入率、迁出率的直接影响。易错点2对K值理解不透点拨(1)K值即环境容纳量，它是指环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量。(2)M不是环境容纳量，因为种群数量不能在M附近波动；(3)K1和K2是不同环境条件下的环境容纳量。同一种生物的K值不是固定不变的，会受到环境变化的影响。当生物生存环境得到改善后，K值会上升(如图中从K1到K2)；而当生物生存环境遭到破坏时，K值会下降。易错点3“S”型增长曲线的开始部分并非就是“J”型增长曲线点拨“J”型增长曲线是一种理想条件下的种群数量增长曲线，迁入后种群数量马上呈指数形式增长，不存在适应过程，种群增长率始终保持不变。而“S”型增长曲线的前段是种群对新环境的一个适应阶段，始终存在环境阻力，如食物、空间有限等，种群增长率一直下降。深度纠错1.下列关于种群数量变化的叙述，正确的是()A.种群数量的变化就是种群的增长B.一个物种引入新地区后，一定呈“J”型增长C.年龄组成若为增长型，则种群数量必将增加D.影响种群数量变化的因素有气候、食物、天敌、传染病等解析种群数量的变化包括种群数量的增长、下降或波动，不单纯指种群的增长，A错