高三生物一轮复习课件第一讲种群的特征及数量变化

高考生物一轮复习讲考纲考情讲核心素养构思维导图真题再现知识总结内容导航第九单元种群和群落第一讲种群的特征及数量变化讲考纲考情2.最近考情2021全国卷甲(6)、2021全国卷乙(30)2020全国卷Ⅰ(6)、2020全国卷Ⅱ(6)2020全国卷Ⅲ(9)、2019全国卷Ⅰ(6、31)2019全国卷Ⅲ(31)、2018全国卷Ⅰ(5)2018全国卷Ⅲ(6)、2017全国卷Ⅰ(5)2017全国卷Ⅱ(31)、2017全国卷Ⅲ(5)1.最新考纲（1）种群的特征Ⅰ（2）种群的数量变化Ⅱ（3）实验：探究培养液中酵母菌数量的动态变化课堂目标听课问题1.列举种群的特征2.尝试用样方法调查种群密度3.说明构建种群增长模型的方法4.通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化，尝试构建种群增长的数学模型5.用数学模型解释种群数量的变化6.关注人类活动对种群数量变化的影响1.使用样方法和标志重捕法调查种群密度时应注意什么问题2.种群的数量特征之间有怎样的关系3.种群的数量增长的“J”型与“S”型曲线有何不同4.如何将环境容纳量(K值)应用于现实生活中3.目标要求讲核心素养1.生命观念——结构与功能观：种群属于生命系统，具有性别比例、年龄组成等特征；

生物与环境观：分析种群数量变化，2.科学思维——建立模型：构建种群增长数学模型；3.科学探究——制定并实施方案：用样方法调查某种双子叶植物的种群密度；探究培养液中酵母菌数量的动态变化；4.社会责任——归纳总结种群数量变化在实践中的应用；构思维导图2134种群数量的变化及应用种群的特征及种群密度的调查方法实验探究培养液中酵母菌种群数量的变化真题再现第一讲种群的特征及数量变化知识总结一、种群的数量特征【生命观念、科学探究】1.种群及种群特征（1）基本概念种群：在一定的___________，_______生物的______个体。种群密度：种群在单位面积或单位体积内的个体数。（2）种群的数量特征及相互关系自然区域内全部同种可可西里全部的藏羚羊四川所有的大熊猫知识总结一、种群的数量特征【生命观念、科学探究】（2）种群的数量特征及相互关系单位体积最基本个体总数决定迁入或迁出决定各年龄期预测雌雄个体影响知识总结（一）种群的数量特征【生命观念、科学探究】调查方法适用对象逐个计数法分布范围小、个体大的生物估算法样方法植物和活动能力弱、范围小的动物标志重捕法活动能力强、范围大的动物黑光灯诱捕法趋光性的昆虫2.种群密度的估算方法（1）选择合适的种群密度调查方法2.种群密度的估算方法(2)样方法并非只适用于植物①适用对象：植物或活动范围____、活动能力____的动物(或昆虫卵)。②取样方法：五点取样法和____________。③取样关键：__________。小弱等距取样法随机取样④样方法调查种群密度应注意的问题知识总结（一）种群的数量特征【生命观念、科学探究】活动范围____、活动能力____的动物。2.种群密度的估算方法(3)标志重捕法调查期间无迁入和迁出、出生和死亡；标记物对所调查动物生命活动无影响，不能太过醒目、不易脱落②适用对象：大强④标志重捕法调查种群密度误差分析知识总结（一）种群的数量特征【生命观念、科学探究】①注意事项③计算公式：2.种群密度的估算方法(4)黑光灯诱捕法对于有________的昆虫，还可以用黑光灯进行灯光诱捕的方法调查种群密度。(5)抽样检测法对于酵母菌等微生物可以用抽样检测法调查种群密度。注意：在调查分布范围较小，个体较大的种群时，可以逐个计数。趋光性知识总结（一）种群的数量特征【生命观念、科学探究】【知识拓展】（一）样方法和标志重捕法的比较项目样方法标志重捕法方法步骤①随机取样②计数每个样方个体数③求解所有样方种群密度的平均值即是该种群的种群密度①在被调查范围内捕获一些个体并做标记。后放回（初捕标志数）②一段时间后重捕（统计重捕数和重捕标志数）③按公式计算注意事项①随机取样（关键）②多次取样③样方大小适宜④计数：记相邻两边及夹角①调查期内没有新的出生和死亡，没有迁入和迁出②标志物不能过分醒目，标志物和标志方法必须对动物没有伤害【知识拓展】（二）标志重捕法导致种群总数出现误差的原因偏大：1.标志物脱落2.被标记个体捕获机会降低3.标志物导致标记个体易被捕食4.被标记个体死亡偏小：被标记个体放回后未融入原种群，导致密度过大

（例如重捕时间间隔过短）3.四率：单位时间内新产生（死亡、迁入或迁出）的个体数目占该种群个体总数（原有总数）的比率。公式：出生率=单位时间内新产生个体数原种群个体总数×100%知识总结（一）种群的数量特征【生命观念、科学探究】4.年龄组成：一个种群中各年龄期的个体数目的比率。

增长型：幼年个体＞老年个体，出生率＞死亡率，种群密度将增大。稳定型：幼年个体≈老年个体，出生率≈死亡率，种群密度将相对稳定。衰退型：幼年个体＜老年个体，出生率＜死亡率，种群密度将减小。知识总结（一）种群的数量特征【生命观念、科学探究】年龄组成的类型及判断技巧1）统计图4.年龄组成：一个种群中各年龄期的个体数目的比率。知识总结（一）种群的数量特征【生命观念、科学探究】增长型稳定型衰退型

2）曲线图和柱形图5.性别比例种群中雌雄个体数目的比率。1.主要计数有生殖能力的雌雄个体；2.并非所有生物的雌雄比都为1:1（例如：蜜蜂、狮子）3.破坏性别比例平衡后，将影响种群出生率，进而影响种群密度。注意知识总结（一）种群的数量特征【生命观念、科学探究】【知识拓展】（一）各数量特征的意义种群密度：种群最基本的数量特征；四率：种群数量的决定因素，直接影响种群大小和种群密度；年龄组成：通过影响出生率和死亡率，预测种群密度（数量）未来变化趋势；性别比例：通过影响出生率，间接影响种群密度。【知识拓展】（二）各数量特征之间的关系种群密度种群的数量特征最基本特征出生率死亡率迁入率迁出率年龄组成影响性别比例影响预测变化趋势间接影响决定（直接影响）[注意](1)____________是种群最基本的数量特征。(2)直接决定种群密度的是__________________、____________________。(3)年龄组成和性别比例不直接决定种群密度，年龄组成通过影响种群的__________________，从而________种群数量变化趋势，性别比例能够影响种群的_________间接影响____________。种群密度出生率和死亡率迁入率和迁出率出生率和死亡率预测出生率种群密度1.用样方法调查草地中某种植物种群密度时宜选择双子叶草本植物的原因是___________________________________________________________________。单子叶草本植物常常是丛生或蔓生的，从地上部分难以辨别是一株还是多株【知识拓展】（三）教材深挖拓展2.在对某种鼠的调查中，调查范围为1公顷，第一次捕获并标记39只鼠，第二次捕获34只鼠，其中有标记的鼠15只。1）这个种群中鼠的种群密度大约是_____只/公顷。882）若捕捉后该鼠不易再被捕捉，则估算的种群密度会_______（填“偏高”或“偏低”），理由是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。偏高该鼠被捕捉一次之后不易再被捕捉，再次捕获的被标记的个体数减少，由种群数量＝初次捕获个体数×再次捕获个体数÷再次捕获的被标记的个体数可知，种群数量变大，即估算值大于实际的种群密度3.年龄组成为稳定型的种群，种群数量在近期_________（填“一定”或“不一定”）能保持稳定，其理由是___________________________________________________________________________________________________________________________。不一定出生率和死亡率不完全决定于年龄组成，还会受到食物、天敌、气候等多种因素的影响。此外，种群数量还受迁入率和迁出率的影响知识总结均匀分布：如农田、行道树等随机分布：如草地上的狗尾草、蒲公英等集群分布：如树上的蚜虫、狼群、鱼群等二、种群的空间特征【生命观念】①含义：种群中的个体在其生活空间中的位置状态或布局。2134种群数量的变化及应用种群的特征及种群密度的调查方法实验探究培养液中酵母菌种群数量的变化真题再现第一讲种群的特征及数量变化知识总结一、种群数量变化的研究【科学思维】1.研究内容：增长、波动、下降、稳定2.方法：模型构建法（数学模型）3.步骤：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，即建立数学模型。通过进一步实验或观察，对模型进行检验或修正。4.数学模型：N0:该种群的起始数量Nt:t年后该种群的数量λ:该种群数量是一年前种群数量的倍数t:时间5.“J”型增长曲线1.产生原因：食物和空间条件充裕、气候适宜，没有敌害等。2.产生情形：实验室条件下种群刚迁入一个适宜的环境时3.特点：种群数量连续增长，无K值知识总结二、“J”型增长曲线（理想状态）【科学思维】Nt＝N0λt知识总结1.产生原因：资源和空间条件有限，存在敌害等。2.产生情形：自然界的资源和空间总是有限的，当种群密度增大时，种内斗争就会加剧，天敌的数量也会增加，使种群的出生率降低，死亡率增高。当死亡率增高到与出生率相等时，种群增长就会停止，有时会稳定在一定的水平。5.环境容纳量：在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，又称K值。（K值不是一成不变的，它会随着环境的改变而改变。）4.曲线特点：种群数量达到K/2时，增长速率最大，种群数量达到环境条件所允许的环境容纳量（即K值）后，将停止增长。3.“S”型曲线＜K，出生率＞死亡率，增长率＞0≈K，出生率≈死亡率，增长率≈0＞K，出生率＜死亡率，增长率＜0三、“S”型增长曲线（现实状态）【科学思维】6.K值的表示方法及变化(1)K值的四种表示方法知识总结(2)K值不是一成不变的K值会随着环境的改变而发生变化，当环境遭到破坏时，K值会下降；当环境条件改善时，K值会上升。三、“S”型增长曲线（现实状态）【科学思维】7.种群“S”型增长曲线的分析方法1）t1之前：种群数量小于K/2，由于资源和空间条件相对充裕，种群数量增长较快，当种群数量为K/2时，出生率远大于死亡率，种群增长速率达到最大值。2）t1～t2：由于资源和空间有限，当种群密度增大时，种内斗争加剧，种群增长速率下降。3）t2时：种群数量为K值，达到最大值，出生率等于死亡率。知识总结三、“S”型增长曲线（现实状态）【科学思维】提醒K值≠种群的最大数量。①种群数量能达到的最大值是种群在某一时间点出现的，这个值可能大于环境容纳量。②在环境不遭受破坏的情况下，种群数量会在K值上下波动；当种群数量偏离K值的时候，生态系统会通过负反馈调节使种群数量回到一定范围内。项目曲线模型前提条件曲线特点增长率增长速率K值联系“J”型增长曲线理想状态种群数量以一定倍数连续增长无两种增长曲线的差异主要时环境阻力大小不同，因而对种群数量增长的影响不同“S”型增长曲线现实状态种群数量达到K/2时，增长速率最大；种群数量达到K值后，将保持相对稳定有四、种群的“J”型增长和“S”型增长曲线比较知识总结内因：种群起始数量、四率自然因素：气候、食物、天敌、传染病等外因人为因素：各种人类活动及环境污染等知识总结五、影响种群数量的因素【科学思维】知识总结六、种群研究的应用——K值与K/2值的应用【社会责任】知识总结六、种群研究的应用——K值与K/2值的应用【社会责任】1.K值与K/2值的比较K值：出生率＝死亡率，增长率＝0，增长速率＝0。

K/2值：出生率＞死亡率，增长速率最大。2.曲线t1对应K/2值，t2对应K值3.农业生产中的应用（1）濒危动物和野生资源的保护（2）渔业或林业资源开发（3）有害生物防治知识总结六、种群研究的应用——K值与K/2值的应用【社会责任】建立自然保护区增大K值开发越接近K值越好开发后种群数量维持在K/2K/2前防治，严防达到K/2增大环境阻力，降低K值（例如：减少生活空间，增加天敌）4.最大捕捞量和最大日捕捞量最大捕捞量：种群数量达到K/2时及时捕捞可以获得可持续利用的最大捕捞量。最大日捕捞量：种群数量在K值时可获得最大日捕获量。【知识拓展】（一）增长率和增长速率1.概念①增长率：单位数量的个体在单位时间内新增加的个体数，即增长率＝单位时间内增长的数量/初始数量×100%=出生率-死亡率。②增长速率：单位时间内新增加的个体数（即种群数量增长曲线的斜率），即增长速率＝一定时间内增长的数量/时间。增长率＝（末数－初数）/初数×100%＝（Nt－N0）/N0×100%（无单位）；增长速率＝（末数－初数）/时间＝（Nt－N0）/t（有单位，如个/年）。假设某一种群的数量在某一时间t（如一年）内，由初始数量N0增长到数量Nt，则该种群的增长率和增长速率的计算公式分别为：2.曲线KK【知识拓展】（二）λ和增长率的关系1、λ≠增长率种群“J”型增长的数学模型：Nt＝N0λt，λ代表某时段结束时种群数量为初始数量的倍数，而非增长率。增长率＝(末数－初数)/初数×100%＝(N0λt＋1－N0λt)/N0λt×100%＝(λ－1)×100%。2、关于λ的曲线分析①λ＞1：种群增长率＞0，种群属于增长型，数量将增加。若λ保持不变（0—t1），则种群呈“J”型增长，如图中AB段（不包括B点）；②λ＜1：种群增长率＜0，种群属于衰退型，数量将逐渐减少，t3时种群增长率最小，t4时种群数量最小，如图中BC、CD段（不包括B、D点）；③λ＝1：种群增长率＝0，种群属于稳定型，数量基本不变，如图中B、D点。④种群的最大数量在B点；种群的最小数量在D点。【知识拓展】（三）教材深挖拓展1.种群数量呈“J”型增长的原因有哪些？提示：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等。2.从环境容纳量的角度思考，对家鼠等有害动物的控制，应采取什么措施？提示：可以降低其环境容纳量，如减少食物来源、养殖其天敌等。3.在“S”型增长曲线中，种群数量超过K/2后，种群增长速率减小，其对应的年龄组成一定为衰退型吗？提示：不是。在“S”型增长曲线中，当种群数量超过K/2后，其增长速率减小，但其对应的年龄组成为增长型。达到K值以后，属于稳定型。4.合理密植会增加种群数量并提高K值吗？提示：若空间资源不增加，仅仅合理密植，并不会提高K值。5.种群数量变化的全部内容就是“J”型和“S”型增长吗？提示：不是，种群数量的变化包括增长、波动、稳定、下降等。2134种群数量的变化及应用种群的特征及种群密度的调查方法实验探究培养液中酵母菌种群数量的变化真题再现第一讲种群的特征及数量变化知识总结探究培养液中酵母菌种群数量的变化【科学探究】1.实验原理1）用液体培养基培养酵母菌，种群的增长受培养液的_______________________等因素的影响。2）在理想的环境条件下，酵母菌种群的增长呈________曲线；在有环境阻力的条件下，酵母菌种群的增长呈________曲线。3）计算酵母菌数量可用抽样检测的方法——___________法。成分、空间、pH、温度“J”型“S”型显微计数2.计数工具：血球计数板、显微镜等3.要点：（1）菌体浓度高，溶液需要进行定量稀释；（2）先振荡试管再取样，使酵母菌分布均匀，减少误差；（3）先盖上盖玻片，再吸取培养液滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入；制好装片后，应静置一会，待酵母菌全部沉降到计数室底部再观察；（4）需连续多天在相同时间取样计数。4.实验流程液体无菌均匀计数板上盖玻片边缘全部沉降到计数室底部7曲线知识总结探究培养液中酵母菌种群数量的变化【科学探究】3.计数方法：血球计数板计数法知识总结探究培养液中酵母菌种群数量的变化【科学探究】用血细胞计数板血细胞计数板有两种规格，对于16×25的规格而言，计四角的4个中方格共计100个小方格中的个体数量；而对于25×16的规格而言，计四角和正中间的5个中方格共计80个小方格中的个体数量，如图所示。酵母菌细胞个数/ml=所数小方格中细胞总数所数的小方格数计数室知识总结探究培养液中酵母菌种群数量的变化【科学探究】4.种群密度计算方法：×400×104×稀释倍数计算公式①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，就得出一个大方格中的总菌数，然后再换算成1mL菌液中的总菌数。②设5个中方格中总菌数为a，菌液稀释倍数为b，则0.1mm3菌液中的总菌数为(a/5)×25×b。已知1mL＝1cm3＝1000mm3，1mL菌液的总菌数＝(a/5)×25×b×10000＝50000a·b。(1)显微镜计数时，对于压在方格界线上的酵母菌，应遵循“计上不计下，计左不计右”的原则计数。(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)本实验不需要设置对照实验，因不同时间取样已形成对照；需要做重复实验，目的是尽量减少误差，需对每个样品计数三次，取其平均值。(4)如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当稀释培养液重新计数。稀释的目的是便于酵母菌悬液的计数。(5)每天计数酵母菌数量的时间要固定。5.实验注意事项及分析知识总结探究培养液中酵母菌种群数量的变化【科学探究】时间/d123456……数量/个(7）酵母菌的培养应用液体培养基，在无菌条件下进行。(6)结果记录最好用记录表，如下：能力素养提升考向

实验分析与应用1.

下列关于“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验的相关操作，正确的是(

)①培养酵母菌时，必须去除培养液中的溶解氧②将适量干酵母放入装有一定浓度葡萄糖溶液的锥形瓶中，在适宜条件下培养③将培养液振荡摇匀后，用吸管从锥形瓶中吸取一定量的培养液④在血细胞计数板中央滴一滴培养液，盖上盖玻片，并用滤纸吸去边缘多余培养液⑤待酵母菌全部沉降到计数室底部，将计数板放在载物台的中央，在显微镜下观察、计数⑥计数时，压在小方格界线上的酵母菌应计数相邻两边及其顶角⑦早期培养不需取样，培养后期每天取样一次A.

①②③④⑥

B.

②③④⑥⑦

C.

①②③⑥

D.

②③⑤⑥D2.

[2020山东济南期末]某实验小组研究了接种量对培养液中酵母菌种群密度变化的影响，结果如图所示。相关分析正确的是

(

)A.

实验中酵母菌计数应采用平板划线法B.

0～2

h，酵母菌数量因种内斗争剧烈而增长缓慢C.

8～10

h，接种量为1.5

mL的酵母菌种群密度减少的原因可能是培养液pH降低D.

8～10

h，接种量为0.5

mL的酵母菌种群的出生率低于死亡率C2134种群数量的变化及应用种群的特征及种群密度的调查方法实验探究培养液中酵母菌种群数量的变化真题再现第一讲种群的特征及数量变化真题再现A．将酵母菌接种到培养液中，并进行第一次计数B．从静置的培养液中取适量上清液，用血细胞计数板计数C．每天定时取样，测定酵母菌细胞数量，绘制种群数量动态变化曲线D．营养条件是影响酵母菌种群数量动态变化的因素之一B真题再现A．酵母菌种群增长所需的能量全部来自马铃薯培养液B．若要估算培养液中酵母菌的数量，可借助显微镜进行C．培养液被分成上述两组时其中的