理化生必修第节

1、1种群、个体与物种的关系种群、个体与物种的关系(1)种群概念及理解种群概念及理解种群是指生活在一定区域的同种生物的全部个体。种群是指生活在一定区域的同种生物的全部个体。两个要素：两个要素：“同种同种”和和“全部全部”两个条件：两个条件：“时间时间”和和“空间空间”两个方面两个方面a从生态学的观点来看：种群是生物繁殖的基本单从生态学的观点来看：种群是生物繁殖的基本单位，又是生物群落的基本组成单位。位，又是生物群落的基本组成单位。b从进化的观点来看：种群是生物进化的基本单位从进化的观点来看：种群是生物进化的基本单位，也是基因库的最小单位。，也是基因库的最小单位。种群的特征分析种群的特征分析 (2)

2、种群与个体的关系种群与个体的关系种群虽然是由许多同种个体组成的，但它绝不种群虽然是由许多同种个体组成的，但它绝不是个体的简单相加，而是通过种内关系组成了一个是个体的简单相加，而是通过种内关系组成了一个有机整体。有机整体。个体和种群之间是部分与整体的关系，每个个个体和种群之间是部分与整体的关系，每个个体携带有本种群基因库的部分基因。体携带有本种群基因库的部分基因。(3)种群与物种的关系种群与物种的关系种群是物种存在的形式，是物种在自然界存种群是物种存在的形式，是物种在自然界存在的基本单位。在的基本单位。物种是指能够在自然状态下相互交配，并且物种是指能够在自然状态下相互交配，并且产生可育后代的一群

3、生物。产生可育后代的一群生物。(4)种群数量特征的分析种群数量特征的分析种群密度是种群密度是最基本最基本的特征。的特征。出生率、死亡率以及迁入率、迁出率是出生率、死亡率以及迁入率、迁出率是决决定定种群大小和种群密度的直接因素。种群大小和种群密度的直接因素。年龄组成和性别比例则是通过年龄组成和性别比例则是通过影响影响出生率出生率和死亡率而间接和死亡率而间接影响影响种群密度和种群数量的，种群密度和种群数量的，是是预测预测种群密度种群密度(数量数量)未来变化趋势的重要依据未来变化趋势的重要依据。2种群密度的研究方法种群密度的研究方法取样调查法取样调查法(1)原理：原理： (2)方法步骤：方法步骤：植

4、物种群密度取样调查的常用方法植物种群密度取样调查的常用方法样方法样方法动物种群密度调查的常用方法动物种群密度调查的常用方法标志重捕法标志重捕法种群数量变化的分析种群数量变化的分析1种群数量变化内涵种群数量变化内涵包括种群数量的增长、波动、稳定与下降等包括种群数量的增长、波动、稳定与下降等2“J”型增长曲线与型增长曲线与“S”型增长曲线的分析型增长曲线的分析(1)曲线图解曲线图解(2)种群种群“S”型增长曲线分析型增长曲线分析(3)K值变动的示意图值变动的示意图3两曲线的比较两曲线的比较4曲线的应用曲线的应用重点关注重点关注(1)种群数量的变化包括增长、波动、稳定、下降等；而种群数量的变化包括增

5、长、波动、稳定、下降等；而“S”型型曲线与曲线与“J”型曲线都只是研究种群数量型曲线都只是研究种群数量增长增长的曲线。的曲线。(2)探究培养液中酵母菌种群数量的变化时：不需要设对照实验探究培养液中酵母菌种群数量的变化时：不需要设对照实验。取样的先后顺序本身已构成了种群数量变化的前后自身对照。取样的先后顺序本身已构成了种群数量变化的前后自身对照。(3)封闭环境中的种群数量变化模型：因在封闭环境中，无外源封闭环境中的种群数量变化模型：因在封闭环境中，无外源物质和能量的补充，种群的数量变化曲线与物质和能量的补充，种群的数量变化曲线与“S”型曲线相比多了一个型曲线相比多了一个衰亡期。如恒定容积培养液中

6、酵母菌或细菌的增长曲线如图所示：衰亡期。如恒定容积培养液中酵母菌或细菌的增长曲线如图所示：探究培养液中酵母菌数量的变化探究培养液中酵母菌数量的变化1探究原理探究原理2探究目的探究目的3 3探究步骤探究步骤4 4表达和交流表达和交流5 5基本技术要求基本技术要求酵母菌生长的测定酵母菌生长的测定(1)测生长量测生长量湿重法：湿重法：干重法：干重法：生理指标法：生理指标法：(2)测细胞数目测细胞数目血细胞计数法：血细胞计数法：涂片计算法：涂片计算法：种群数量变化曲线分析种群数量变化曲线分析例例1(2010年高考山东理综年高考山东理综)右图表示出生率、死亡率和种群密右图表示出生率、死亡率和种群密度的关

7、系，据此分析得出的正确表述是度的关系，据此分析得出的正确表述是()A在在K/2时控制有害动物最有效时控制有害动物最有效B图示规律可作为控制人口增长图示规律可作为控制人口增长的依据的依据C该图可用于实践中估算种群最该图可用于实践中估算种群最大净补充量大净补充量D在在K/2时捕捞鱼类最易得到最大时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量日捕获量听课记录听课记录据图可知，据图可知，K/2时种群的净补充量最大，所以控制时种群的净补充量最大，所以控制有害动物应在其种群数量达到有害动物应在其种群数量达到K/2之前，种群密度很小即该种群处之前，种群密度很小即该种群处于发展初期时进行控制最为有效；控制人口增长不能选择在于

8、发展初期时进行控制最为有效；控制人口增长不能选择在K/2时，时，且控制人口不能通过控制死亡率实现，而是通过降低出生率实现；且控制人口不能通过控制死亡率实现，而是通过降低出生率实现；种群在种群在K/2时净补充量最大，该图可以为实践中估算最大净补充量时净补充量最大，该图可以为实践中估算最大净补充量提供依据；在提供依据；在K/2时捕捞鱼类可使鱼类资源得到持续性发展，但要时捕捞鱼类可使鱼类资源得到持续性发展，但要得到最大日捕捞量应在达到环境容纳量即得到最大日捕捞量应在达到环境容纳量即K值时进行。值时进行。答案答案C探究培养液中酵母菌数量的变化探究培养液中酵母菌数量的变化例例2(2009年高考广东卷年高

9、考广东卷)有关有关“探究培养液中酵母菌数量动态探究培养液中酵母菌数量动态变化变化”的实验，正确的叙述是的实验，正确的叙述是()A改变培养液的改变培养液的pH值不影响值不影响K值值(环境容纳量环境容纳量)大小大小B用样方法调查玻璃容器中酵母菌数量的变化用样方法调查玻璃容器中酵母菌数量的变化C取适量培养液滴于普通载玻片后对酵母菌准确计数取适量培养液滴于普通载玻片后对酵母菌准确计数D营养条件并非影响酵母菌种群数量变化的唯一因素营养条件并非影响酵母菌种群数量变化的唯一因素听课记录听课记录养分、空间、温度和有毒排泄物等是影响种群数量养分、空间、温度和有毒排泄物等是影响种群数量持续增长的限制因素；持续增长

10、的限制因素；pH变化影响微生物的生长，样方法是调查植物变化影响微生物的生长，样方法是调查植物种群密度的方法，对酵母菌计数时先将盖玻片放在计数室上，用吸管种群密度的方法，对酵母菌计数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。稍待片刻，待细菌细胞全部沉降到计数室底部，将计数板放纸吸去。稍待片刻，待细菌细胞全部沉降到计数室底部，将计数板放在载物台的中央，按样方法计数几个小方格内的酵母菌数量，求平均在载物台的中央，按样方法计数几个小方格内的酵母菌数量，求平均值，再以此为根据，估算试管中

11、的酵母菌总数。取适量培养液滴于普值，再以此为根据，估算试管中的酵母菌总数。取适量培养液滴于普通载玻片后对酵母菌准确计数的操作方法错误。通载玻片后对酵母菌准确计数的操作方法错误。答案答案D种群特征及数量变化的原因分析种群特征及数量变化的原因分析例例3(2012年山东淄博摸底年山东淄博摸底)某研究所对一个河流生态系统进行了某研究所对一个河流生态系统进行了几年的跟踪调查。如图表示某种鱼迁入此生态系统后的种群数量增长几年的跟踪调查。如图表示某种鱼迁入此生态系统后的种群数量增长率随时间的变化曲线。请分析回答：率随时间的变化曲线。请分析回答：(1)图图A、B能反映鱼种群数量变化的曲线是能反映鱼种群数量变化

12、的曲线是_。(2)t2时期后，种群数量时期后，种群数量_，其主要原因是，其主要原因是_。(3)在在t1时该种群的年龄组成可能为时该种群的年龄组成可能为_型。型。(4)若在若在t2时种群数量为时种群数量为K，为了保护这种鱼类资源不被破坏，为了保护这种鱼类资源不被破坏，以便持续地获得最大捕鱼量，应使这种鱼的种群数量保持在以便持续地获得最大捕鱼量，应使这种鱼的种群数量保持在_水平，因为此时水平，因为此时_。(5)如果这条河流受到轻度污染，则对此生态系统不产生明显如果这条河流受到轻度污染，则对此生态系统不产生明显影响；如果出现恶性污染事件，则会导致绝大多数水生动、植物影响；如果出现恶性污染事件，则会导

13、致绝大多数水生动、植物死亡，河流生态系统遭到严重破坏。请运用生态学原理分析其原死亡，河流生态系统遭到严重破坏。请运用生态学原理分析其原因因_。听课记录听课记录种群增长率与时间的关系曲线表明：在一定时间种群增长率与时间的关系曲线表明：在一定时间范围内，种群增长率随时间的推移逐渐增加，超过这个时间范围，范围内，种群增长率随时间的推移逐渐增加，超过这个时间范围，种群增长率随时间的推移会下降，直到种群增长率为零，即单位时种群增长率随时间的推移会下降，直到种群增长率为零，即单位时间种群数量不再增长，其原因是种群密度增大，种内斗争加剧，同间种群数量不再增长，其原因是种群密度增大，种内斗争加剧，同时捕食者的

14、数量增多，限制了种群数量的增加，也就是负反馈调节。时捕食者的数量增多，限制了种群数量的增加，也就是负反馈调节。生态系统之所以能保持相对稳定是由于生态系统中物质循环和能量生态系统之所以能保持相对稳定是由于生态系统中物质循环和能量流动达到一种动态平衡状态。生态系统本身具有自动调节能力，能流动达到一种动态平衡状态。生态系统本身具有自动调节能力，能够抵抗一定限度的外来干扰，但是外来干扰超过一定的限度，生态够抵抗一定限度的外来干扰，但是外来干扰超过一定的限度，生态系统的稳定性就会遭到破坏。系统的稳定性就会遭到破坏。答案答案(1)B(2)不再增加食物和空间不足、捕食者数量增不再增加食物和空间不足、捕食者数

15、量增加、种内斗争加剧加、种内斗争加剧(或其他合理答案或其他合理答案)(3)增长增长(4)K/2种群增长种群增长率最大率最大(或种群的增长速率最快或种群的增长速率最快)(5)生态系统具有一定的自动调节生态系统具有一定的自动调节能力，但有一定的限度，当外来干扰超过这一限度时，生态系统的能力，但有一定的限度，当外来干扰超过这一限度时，生态系统的相对稳定状态就会遭到破坏相对稳定状态就会遭到破坏1(2011年高考北京理综年高考北京理综)在生态学研究中，下列方法与研在生态学研究中，下列方法与研究目的不相符的是究目的不相符的是()A给海龟安装示踪器调查其洄游路线给海龟安装示踪器调查其洄游路线B给大雁佩戴标志

16、环调查其迁徙路线给大雁佩戴标志环调查其迁徙路线C用样方法研究固着在岩礁上贝类的种群关系用样方法研究固着在岩礁上贝类的种群关系D用标志重捕法调查达乌尔黄鼠的丰用标志重捕法调查达乌尔黄鼠的丰(富富)度度解析：解析：给海龟安装示踪器可调查其洄游的路线，故给海龟安装示踪器可调查其洄游的路线，故A项符项符合。给大雁佩戴标志环可调查其迁徙的路线，故合。给大雁佩戴标志环可调查其迁徙的路线，故B项符合。岩礁项符合。岩礁上的贝类活动能力比较弱，可用样方法调查其种群关系，故上的贝类活动能力比较弱，可用样方法调查其种群关系，故C项符合。丰项符合。丰(富富)度是指群落中物种数目的多少，即有多少种生物度是指群落中物种数

17、目的多少，即有多少种生物。物种越多，丰。物种越多，丰(富富)度越大。标志重捕法只能调查达乌尔黄鼠一度越大。标志重捕法只能调查达乌尔黄鼠一种生物的种群密度，不能调查丰种生物的种群密度，不能调查丰(富富)度，故度，故D项不相符。项不相符。答案：答案：D2(2011年高考浙江理综年高考浙江理综)下表是调查某野山羊种群生存状况的原始数下表是调查某野山羊种群生存状况的原始数据。若把表中数据转换为种群存活曲线图并进行分析，下列叙述错误据。若把表中数据转换为种群存活曲线图并进行分析，下列叙述错误的是的是()A.存活曲线图中横坐标采用的数据来源于年龄，纵坐标的数据来存活曲线图中横坐标采用的数据来源于年龄，纵坐

18、标的数据来源于存活数源于存活数B该种群的存活曲线呈凹形该种群的存活曲线呈凹形(类型类型)C该种群中大多数个体在平均生理年龄后死亡该种群中大多数个体在平均生理年龄后死亡D分析存活曲线可知该种群对环境有较强的适应能力分析存活曲线可知该种群对环境有较强的适应能力解析：解析：绘制存活曲线时，以存活数为纵坐标、以年龄为横坐标作绘制存活曲线时，以存活数为纵坐标、以年龄为横坐标作图，图，A项正确；根据表中数据可知，野山羊种群在接近生理寿命以前只项正确；根据表中数据可知，野山羊种群在接近生理寿命以前只有少部分死亡，有少部分死亡，C项正确；以表中数据绘图可知，该种群的存活曲线为项正确；以表中数据绘图可知，该种群

19、的存活曲线为凸型，凸型，B项错误；由该种群存活曲线为凸型可知，该种群的年龄组成为项错误；由该种群存活曲线为凸型可知，该种群的年龄组成为增长型，所以该种群对环境有较强的适应能力，增长型，所以该种群对环境有较强的适应能力，D项正确。项正确。答案：答案：B3(2011年高考重庆理综年高考重庆理综)2008年，在重庆武隆某地下洞穴的水年，在重庆武隆某地下洞穴的水体中发现了一种数量少、眼睛退化的体中发现了一种数量少、眼睛退化的“盲鱼盲鱼”。下列有关叙述，正。下列有关叙述，正确的是确的是()A盲鱼眼睛的退化是黑暗诱导基因突变的结果盲鱼眼睛的退化是黑暗诱导基因突变的结果B种群密度是限制盲鱼种群增长的关键生态

20、因素种群密度是限制盲鱼种群增长的关键生态因素C洞内水体中溶解氧的增加将提高盲鱼种群的洞内水体中溶解氧的增加将提高盲鱼种群的K值值D盲鱼作为进化研究的材料体现生物多样性间接使用价值盲鱼作为进化研究的材料体现生物多样性间接使用价值解析：解析：盲鱼眼睛退化是黑暗环境定向选择的结果，盲鱼眼睛退化是黑暗环境定向选择的结果，A项错误；项错误；因题干中已说明该盲鱼的数量较少，所以种群密度并不是限制盲鱼因题干中已说明该盲鱼的数量较少，所以种群密度并不是限制盲鱼种群增长的关键生态因素，种群增长的关键生态因素，B项错误；盲鱼作为进化研究的材料体项错误；盲鱼作为进化研究的材料体现其直接价值，生物多样性的间接价值是指

21、不能直接转化为经济效现其直接价值，生物多样性的间接价值是指不能直接转化为经济效益的价值，它涉及生态系统的功能，益的价值，它涉及生态系统的功能，D项错误；环境容纳量会随着项错误；环境容纳量会随着环境的改变而改变，盲鱼是需氧型生物，水体中溶解氧的增加会增环境的改变而改变，盲鱼是需氧型生物，水体中溶解氧的增加会增加种群的环境容纳量，加种群的环境容纳量，C项正确。项正确。答案：答案：C4(2011年高考海南卷年高考海南卷)关于酵母菌的叙述，错误的是关于酵母菌的叙述，错误的是()A酵母菌既含有核基因，又含有线粒体基因酵母菌既含有核基因，又含有线粒体基因B酵母菌无氧呼吸的终产物经主动运输运到细胞外酵母菌无

22、氧呼吸的终产物经主动运输运到细胞外C培养液中酵母菌的种群数量在培养早期呈培养液中酵母菌的种群数量在培养早期呈“J”型增长型增长D碳源充足和不充足的培养液中酵母菌种群的碳源充足和不充足的培养液中酵母菌种群的K值不同值不同解析：解析：酵母菌属于真核生物，具有细胞核以及线粒体等细胞酵母菌属于真核生物，具有细胞核以及线粒体等细胞器，因此具有相应的核基因和质基因；酵母菌进行无氧呼吸产生器，因此具有相应的核基因和质基因；酵母菌进行无氧呼吸产生CO2和酒精，二者均以自由扩散的方式进出细胞膜；用培养液培和酒精，二者均以自由扩散的方式进出细胞膜；用培养液培养酵母菌时，培养早期营养物质及其他生活条件充足，酵母菌的

23、养酵母菌时，培养早期营养物质及其他生活条件充足，酵母菌的种群数量呈种群数量呈“J”型增长，随着营养物质的消耗和代谢废物的积累型增长，随着营养物质的消耗和代谢废物的积累，酵母菌种群数量增长变缓；碳源是酵母菌生活的必需条件，碳，酵母菌种群数量增长变缓；碳源是酵母菌生活的必需条件，碳源不足或生存空间受限时会使酵母菌的源不足或生存空间受限时会使酵母菌的K值降低。值降低。答案：答案：B5.(2010年全国新课标年全国新课标) 假设假设a、b、c、d是一个简单生态系统中最是一个简单生态系统中最初仅有的四个种群，其初仅有的四个种群，其a、c、d的营养关系为的营养关系为acd，a与与b的关系的关系如图，如图，

24、a是该生态系统主要的自养生物，请回答：是该生态系统主要的自养生物，请回答：(1)该生态系统中该生态系统中a和和b的种间关系是的种间关系是_。(2)若若d大量死亡，则一定时间内种群密度增加的种群是大量死亡，则一定时间内种群密度增加的种群是_，种群密度减少的种群是，种群密度减少的种群是_。(3)若持续干旱使若持续干旱使a大量死亡，大量死亡，c和和d种群密度将会种群密度将会_。(4)当受到外界的轻微干扰后，经过一段时间，该生态系统可以当受到外界的轻微干扰后，经过一段时间，该生态系统可以恢复到原来的状态，说明该系统具有恢复到原来的状态，说明该系统具有_。与热带雨林相比，。与热带雨林相比，该生态系统的抵

25、抗力稳定性该生态系统的抵抗力稳定性_(低、高低、高)。(5)为了调查该系统为了调查该系统c种群的密度，捕获了种群的密度，捕获了50个个体，将这些个体个个体，将这些个体标记后放掉，一段时间后重新捕获了标记后放掉，一段时间后重新捕获了40个个体，其中有个个体，其中有5个带有标记个带有标记，c种群的数量约为种群的数量约为_个。个。解析：解析：(1)由由a与与b的关系图直接判断出两者的关系为竞争。的关系图直接判断出两者的关系为竞争。(2)根据食物链根据食物链“acd”可以判断，若可以判断，若d大量死亡，在一段时间大量死亡，在一段时间内，内，c因缺少天敌其种群密度会增加，而由于因缺少天敌其种群密度会增加

26、，而由于c的增多，的增多，a因被因被c大量捕大量捕食，而减少。食，而减少。(3)图中图中a是该生态系统的生产者。是该生态系统的生产者。a大量死亡后，输入到大量死亡后，输入到该生态系统的能量减少，所以该生态系统的能量减少，所以c、d的种群密度将会降低。的种群密度将会降低。(4)生态系统生态系统遭到干扰而使其结构发生了变化后能够恢复到原来的状态，这是因为遭到干扰而使其结构发生了变化后能够恢复到原来的状态，这是因为生态系统具有恢复力稳定性。生态系统中物种丰富度越大，营养结构生态系统具有恢复力稳定性。生态系统中物种丰富度越大，营养结构越复杂，其抵抗力稳定性越大，所以该生态系统的抵抗力稳定性低于越复杂，

27、其抵抗力稳定性越大，所以该生态系统的抵抗力稳定性低于热带雨林。热带雨林。(5)根据标志重捕法的计算公式：个体总数根据标志重捕法的计算公式：个体总数N 初次捕获标初次捕获标记个数记个数M再次捕获个数再次捕获个数n 重捕的标记个体数重捕的标记个体数m，可得，可得N 5040 5，所以，所以N400。答案：答案：(1)竞争竞争(2)ca(3)降低降低(或快速降低或快速降低)(4)恢复力稳定性恢复力稳定性(或自我调节能力或自我调节能力)低低(5)400本小节结束请按ESC键返回1种群、个体与物种的关系种群、个体与物种的关系(1)种群概念及理解种群概念及理解种群是指生活在一定区域的同种生物的全部个体。种

28、群是指生活在一定区域的同种生物的全部个体。两个要素：两个要素：“同种同种”和和“全部全部”两个条件：两个条件：“时间时间”和和“空间空间”两个方面两个方面a从生态学的观点来看：种群是生物繁殖的基本单从生态学的观点来看：种群是生物繁殖的基本单位，又是生物群落的基本组成单位。位，又是生物群落的基本组成单位。b从进化的观点来看：种群是生物进化的基本单位从进化的观点来看：种群是生物进化的基本单位，也是基因库的最小单位。，也是基因库的最小单位。种群的特征分析种群的特征分析 (3)种群与物种的关系种群与物种的关系种群是物种存在的形式，是物种在自然界存种群是物种存在的形式，是物种在自然界存在的基本单位。在的基本单位。物种是指能够在自然状态下相互