新设计生物人教大一轮复习课件：9单元生物与环境-30-.pptx

1、第第9 9单元生物与环境单元生物与环境第第3030讲种群的特征种群数量的变化讲种群的特征种群数量的变化1.列举种群的特征。2.尝试建立数学模型解释种群的数量变动。3.活动:探究培养液中某种酵母种群数量动态变化。-4-必备知识梳理关键能力突破种群的特征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。-5-必备知识梳理关键能力突破2.种群的数量特征-6-必备知识梳理关键能力突破(1)种群密度是种群最基本的数量特征。(2)直接决定种群密度的是出生率和死亡率、迁出率和迁入率。(3)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。(4)性别比

2、例是通过影响出生率间接影响种群密度的。-7-必备知识梳理关键能力突破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。-8-必备知识梳理关键能力突破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-9-必备知识梳理关键能力突破(2)样方法与标志重捕法的比较-10-必备知识梳理关键能力突破-11-必备知识梳理关键能力突破教材拾遗(必修3第62页“学科交叉与数学的联系”改编)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)这个种群中的鼠的种群密度大约是88只/公顷。(2)若捕捉后该鼠不易再被捕捉

3、,则估算的种群密度会偏高(填“偏高”或“偏低”),理由是该鼠被捕捉一次之后不易再被捕捉,使再次捕获的个体中被标记的个体数减少,由种群数量=知,种群数量变大,即估算值大于实际的种群密度。-12-必备知识梳理关键能力突破凝练核心素养凝练核心素养1.生命观念通过对种群概念和特征的分析,建立起生命系统是一个统一整体的观念。2.科学思维运用归纳与概括的方法,理解种群的数量特征和空间特征。3.科学探究通过一些具体的探究活动,掌握种群密度的调查方法。4.社会责任将种群密度的调查方法应用于农业生产中。-13-必备知识梳理关键能力突破(科学思维)下图是有关种群特征的概念图,据图分析并回答下列问题。-14-必备知

4、识梳理关键能力突破(1)图中分别代表种群密度、出生率、死亡率、年龄组成和性别比例等种群特征。其中,年龄组成既影响出生率又影响死亡率,但性别比例只影响出生率。(2)春运期间,影响北京、广州等大城市人口数量变化的主要因素是迁入率和迁出率。(3)利用性引诱剂诱杀害虫会降低害虫的种群密度,原理是性引诱剂诱杀害虫会导致害虫的性别比例失调,降低出生率,从而降低种群密度。(4)某生物学家对某地的蝗虫种群进行研究后大胆预测:不久后蝗灾会更加严重。他得出此结论的依据最可能是该蝗虫种群的年龄组成为增长型。-15-必备知识梳理关键能力突破考向1种群的基本特征及其关系1.(2019湖北长阳一中月考)某岛屿上生活着一种

5、动物,其种群数量多年维持相对稳定。该动物个体从出生到性成熟需要6个月。如图为某年该动物种群在不同月份的年龄结构(每月最后一天统计种群各年龄组的个体数)。关于该种群的叙述,错误的是()A.2月份成熟个体数量大于8月份B.该种群10月份的出生率可能为零C.在2月份捕捉成熟个体,对该种群数量影响最大D.8月份该种群的年龄组成为增长型 答案解析解析关闭由图可知,2月份成熟个体的比例大于8月份,但二者数量不同,故2月份成熟个体数量不一定大于8月份,A项错误;12月份没有未成熟个体,表明在10月份种群的出生率可能为零,B项正确;2月份成熟个体开始繁殖,在2月份捕捉成熟个体,对该种群数量影响最大,C项正确;

6、8月份该种群的未成熟个体较多,年龄组成为增长型,D项正确。答案解析关闭A-16-必备知识梳理关键能力突破1.种群年龄组成的类型及判断技巧(1)统计图-17-必备知识梳理关键能力突破(2)曲线图和直方图(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。增长型种群中的幼年个体多、老年个体少;稳定型种群中的各年龄段个体比例适中;衰退型种群中的幼年个体少、老年个体多。-18-必备知识梳理关键能力突破考向2种群密度的调查2.(2019福建三明一中月考)某研究机构对某区域的一种田鼠进行了调查,所调查样方的总面积为2hm2(1hm2=10000m2),统计所捕获的鼠的数量、性别等,进行标记

7、后放归,3日后进行重捕与调查。所得到的调查数据如表所示:-19-必备知识梳理关键能力突破以下是某同学对数据的分析结果,你认为正确的是()A.此调查方法可以用来调查草地中跳蝻的种群密度B.若田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉,统计的种群密度比实际低C.综合两次捕获情况,该田鼠种群的性别比例(/)约为72D.该地区田鼠的平均种群密度约为125只/hm2 答案解析解析关闭 答案解析关闭-20-必备知识梳理关键能力突破利用标志重捕法估算种群密度的误差分析设种群数量为A只,第一次捕获B只并标记,第二次捕获了a只,其中有b只被标记,根据公式(1)若由于某种原因(如标志物易脱落、被标记个体的被捕机会降低、标志物导

8、致被标记个体易于被捕食、被标记个体放回后还未充分融入该种群中就再次捕获且在被标记个体稀少处捕获等)造成b偏小,则A偏大。(2)若由于某种原因(如被标记个体放回后还未充分融入该种群中就再次捕获且在被标记个体密集处捕获等)造成b偏大,则A偏小。(3)若在调查期间,调查区域有较多个体出生和死亡或迁入和迁出,也会造成估算出现较大误差。-21-必备知识梳理关键能力突破种群的数量变化及应用1.种群数量变化的研究(1)研究方法:建构数学模型。(2)一般步骤: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检验或修正。-22-必备知识梳理关键能力突破2.种群数量增长的“J

9、”型曲线和“S”型曲线-23-必备知识梳理关键能力突破-24-必备知识梳理关键能力突破-25-必备知识梳理关键能力突破3.环境容纳量(1)概念: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称为环境容纳量。(2)形成原因(3)与环境条件的关系:环境条件改善,K值可能会增大;环境条件恶化,K值可能会减小。-26-必备知识梳理关键能力突破4.种群数量变化的特点大多数种群数量总是在波动中;在不利的条件下,种群数量还会急剧下降,甚至消亡。5.影响种群数量变化的因素-27-必备知识梳理关键能力突破凝练核心素养凝练核心素养1.生命观念通过对种群数量变化的分析,建立起种群是在长期适应环境和彼此

10、相互适应的过程中形成的动态群体的观念。2.科学思维掌握建构数学模型的方法,运用数学模型解释种群数量的变化,体验由具体到抽象的思维转化过程。-28-必备知识梳理关键能力突破(科学思维)下图表示的是种群数量增长中的两个经典曲线,据图分析并回答下列问题。-29-必备知识梳理关键能力突破(1)图甲中曲线b的形成过程中存在环境阻力的时间为始终存在,曲线a、b中更符合自然界的种群数量变化实际情况的是曲线b。(2)连续20年调查某地乌鸦的种群数量变化,如图乙所示,图中表示该种群数量是一年前种群数量的倍数,请回答下列问题。前4年种群数量应基本不变(填“增大”“减小”或“基本不变”),因为=1。第9年调查乌鸦的

11、年龄组成,最可能表现为稳定型,因为第10年时,种群的等于1,说明第10年种群数量与第9年相同,因此第9年乌鸦种群的年龄组成为稳定型。图中第4年和第10年的乌鸦种群数量不相同(填“相同”或“不相同”)。图中显示第10年乌鸦的种群数量最小,因为在第4年到第10年间,1,说明种群数开始增加,故第10年种群数量最少。第1620年乌鸦种群数量将呈现J型增长,因为1且恒定。-30-必备知识梳理关键能力突破考向1“J”型增长和“S”型增长1.(2019湖北荆州沙市中学月考)如图甲是某种初级消费者被引入某岛屿后的种群数量变化趋势;图乙是该种生物在某调查阶段种群数量变化的值随时间的变化曲线。据图判断下列说法,错

12、误的是()-31-必备知识梳理关键能力突破A.分析图甲可知,该岛屿上该种生物的环境容纳量(K值)约为2000只B.种内斗争加剧和天敌的增多可能是18501865年间该种生物的种群数量急剧减少的原因C.分析图乙可知,该调查阶段中种群数量最多的年份是第10年时D.图乙中第15年时种群数量最少,可相当于图甲1880年的种群数量情况 答案解析解析关闭分析图甲可知,该岛屿上该种生物的种群数量在2 000只上下波动,故该种生物的环境容纳量(K值)约为2 000只,A项正确;18501865年间该种生物的种群数量急剧减少的原因可能是种内斗争的加剧和天敌的增多,B项正确;分析图乙可知,第10年以前,1,说明种

13、群数量在不断增长,第10年时=1,种群数量不再增加,故种群数量最多的年份是第10年时,C项正确;图乙中,第1020年间,1,说明种群数量在不断减少,故图乙第20年时种群数量最少,D项错误。答案解析关闭D-32-必备知识梳理关键能力突破1.种群数量“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。-33-必备知识梳理关键能力突破(2)t1t2: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,达到最大,出生率等于死亡率。2.K

14、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;反之,K值会上升。-34-必备知识梳理关键能力突破考向2种群数量变化规律的应用2.(2019湖北襄阳五中月考)如图表示种群在理想环境中和有环境阻力条件下的增长曲线,下列有关种群数量增长曲线的叙述,正确的是()A.图甲为“J”型增长,每年增加的个体数量始终不变B.图乙为“S”型增长,G点时增长速率达到最大值C.防治蝗灾应在害虫数量达到F点时进行D.渔业捕捞后剩余量应该在E点左右 答案解析解析关闭图甲曲线的斜率代表种群的增长速率(即单位时间内种群个体的增加数量),由题图曲线特征可以看出,在不同的时间点,曲线的斜率不同,

15、即种群的增长速率不同,故A项错误。图乙中G点时种群的数量不再变化,增长速率为0,故B项错误。防治蝗灾应该在D点之前进行,超过D点,蝗虫增长速度加快,灭虫效果差,故C项错误。渔业捕捞应该在超过K/2时进行,且每次捕捞后的剩余量应保持在E点左右,此时种群的增长速率最大,故D项正确。答案解析关闭D-35-必备知识梳理关键能力突破(1)K值与K/2值的分析-36-必备知识梳理关键能力突破(2)K值与K/2值的应用-37-必备知识梳理关键能力突破探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化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成分、空间、pH、温度等因素的影响。(2)在理想的环境条件下,

16、酵母菌种群的增长呈“J”型曲线;在有环境阻力的条件下,酵母菌种群的增长呈“S”型曲线。(3)计算酵母菌数量可用抽样检测的方法显微计数法。-38-必备知识梳理关键能力突破2.实验流程(1)酵母菌培养液体培养基,无菌条件(2)振荡培养基使酵母菌均匀分布于培养基中(3)观察并计数每天将含有酵母菌的培养液滴在计数板上,计数一个小方格内的酵母菌数量,再以此估算试管中的酵母菌总数(4)重复(2)(3)步骤连续观察7d,统计数目(5)绘图分析将所得数值用曲线图表示出来,得出酵母菌种群数量变化规律-39-必备知识梳理关键能力突破3.实验注意事项及分析(1)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

17、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。(2)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,以每个小方格内含有45个酵母细胞为宜。(3)结果记录最好用记录表,如下:答案固定-40-必备知识梳理关键能力突破凝练核心素养凝练核心素养科学探究通过“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验,掌握实验方案的设计与实施及对实验结果的分析与评价能力。-41-必备知识梳理关键能力突破(科学探究)某小组进行“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验时,同样实验条件下分别在4支试管中进行培养(见下表),均获得了“S”型增长曲线。根据实验

18、结果判断,下列说法错误的是()A.4支试管内的种群初始阶段都经历了“J”型增长B.4支试管内的种群同时达到K值C.试管内种群的K值与试管不同D.试管内的种群数量先于试管开始下降 答案解析解析关闭在培养初期,酵母菌数量较少,不存在生存斗争,酵母菌呈“J”型增长,故A项正确;由于培养液体积不同,接种的微生物数不同,所以不能同时达到K值,故B项错误;试管与试管相比,试管中培养液体积少,酵母菌数量先达到K值,且K值较小,故C项正确;试管与试管中培养液体积相同,但试管内起始酵母菌数多,所以营养物质消耗快,其种群数量先下降,故D项正确。答案解析关闭B-42-必备知识梳理关键能力突破某同学对培养液中酵母菌种

19、群数量的变化实验进行了相关的操作,得到了如图所示的结果。在该实验中,下列操作或结果分析科学的是()A.培养酵母菌前,加热去除培养液中的溶解氧B.用吸管从静置的锥形瓶中吸取一定量的培养液滴在血细胞计数板的中央进行计数C.图中C点和D点相比,D点的生存环境更恶劣D.E点和F点种群数量相同,两点对应的出生率和死亡率均相同 答案解析解析关闭培养酵母菌时,不能去除培养液中的溶解氧,酵母菌在培养初期进行有氧呼吸,繁殖速度快,A项错误;吸取培养液前应先振荡,使培养液中的酵母菌分布均匀,B项错误;随培养的进行,酵母菌产生的代谢废物增多,酵母菌的生存环境恶化,不利于酵母菌的生长,C项正确;F点与E点时对应的种群

20、数量相同,但前者种群数量处于增长时期,即出生率大于死亡率,而后者则处于种群衰退时期,即出生率小于死亡率,D项错误。答案解析关闭C-43-必备知识梳理关键能力突破探究培养液中酵母菌数量的动态变化实验的注意事项(1)我们测定的酵母菌种群数量是在恒定容积的培养基中测定的,与自然界中的种群数量变化有差异。(2)在进行酵母菌计数时,由于酵母菌是单细胞生物,因此必须在显微镜下计数,且我们不能准确计数,只能估算。(3)在用显微镜计数时,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角上的酵母菌。(4)从试管中吸取培养液进行计数前,要轻轻振荡试管几次,目的是使培养液中的酵母菌均匀分布,减少误差。(5)每

21、天计数酵母菌数量的时间要固定。-44-1 2 3 41.种群是生态研究的一个重要单位,下列有关种群的叙述,正确的是()A.种群是指一个生态系统中同种生物所有成熟个体的总和B.一个呈“S”型增长的种群中,种群增长速率在各阶段是不同的,数量为K/2时增长速率最大C.种群中各年龄期的个体数目比例适中,这样的种群正处于发展阶段D.合理密植农作物时,其数量可以大于最大值即K值5 答案解析解析关闭种群是指一定区域内同种生物所有个体的总和,A项错误;一个呈“S”型增长的种群中,种群增长速率在各阶段是不同的,数量为K/2时增长速率最大,B项正确;种群中各年龄期的个体数目比例适中,这样的种群正处于稳定阶段,C项

22、错误;K值是指该环境中所能承载的该种群个体的最大数目,合理密植农作物时,其数量不应大于K值,D项错误。答案解析关闭B-45-1 2 3 42.科学工作者为了监测和预报某草原鼠害的发生情况,对田鼠种群数量的变化规律进行调查,发现在最初的一个月内,种群数量每天增加1.5%,据此分析错误的是()A.研究者通常采用标志重捕法估算该地区田鼠的种群数量B.最初一个月内,田鼠种群增长模型可构建为Nt=N0t,其中为1.015C.最初一个月内,田鼠的生存环境是空间条件充裕、食物充足、气候适宜D.数月之后,当田鼠种群的出生率等于死亡率时,是防治鼠害的最佳时期5 答案解析解析关闭田鼠的活动能力强,活动范围大,宜采

23、用标志重捕法调查其种群数量;根据题干信息,种群数量每天增加1.5%,则当天数量是上一天数量的(1+1.5%)倍,即=1.015,说明种群在最初的一个月内呈“J”型增长;种群呈现“J”型增长表明其所处的环境中空间充裕、食物充足、气候适宜;种群的出生率与死亡率相等时种群数量达到K值,此时已错过防治鼠害的最佳时期。答案解析关闭D-46-1 2 3 4 53.下图为某种群的(K值-种群数量)/K值随种群数量变化的曲线(设K值=200)。下列相关分析正确的是()A.曲线表示种群增长速率与种群数量呈负相关B.在S1点时不存在影响种群增长的环境阻力C.渔业捕捞后种群剩余量最好控制在S3点对应的种群数量D.(

24、K值-种群数量)/K值越小,种群增长速率越大 答案解析解析关闭根据题干和曲线的信息可知,种群数量为“S”型增长。在“S”型增长曲线中,K/2之前种群增长速率随种群数量的增加而增大,K/2之后种群增长速率随种群数量的增加而减小;该种群曲线所示的任何时候都存在环境阻力;渔业捕捞后种群剩余量最好控制在K/2(种群增长速率最大),即S3点对应的种群数量;当种群数量为K/2时,种群增长速率最大,即S3点,此时(K值-种群数量)/K值为0.50,并非最小值。答案解析关闭C-47-1 2 3 4 54.某同学在进行“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中,根据实验的结果绘制出了如图所示的酵母菌种群数量变化

25、曲线图,下列有关实验分析错误的是()A.实验过程中酵母菌种群的年龄组成先是增长型,后是稳定型,最后变为衰退型B.在酵母菌种群数量增长的不同阶段,可能具有相同的增长速率C.DE段种群的数量开始下降,其主要原因是营养物质的缺乏D.本实验中不存在对照,统计酵母菌个体数常用抽样检测法 答案解析解析关闭由题图可知,种群数量先增加,然后维持稳定,最后减少,表明种群的年龄组成先是增长型,然后是稳定型,最后变为衰退型;AC段接近种群数量增长的“S”型曲线,增长速率先增大后减小,当种群数量为K/2时,增长速率最大,因此在种群数量增长的不同阶段可能具有相同的增长速率;DE段种群的增长速率为负值,其主要原因是营养物

26、质的缺乏;本实验属于时间上的自身相互对照,酵母菌个体数常用抽样检测法获得。答案解析关闭D-48-1 2 3 4 55.下图表示某种群在单位时间内,出生量、死亡量和种群密度的关系,据图回答相关问题。(1)K值又称为环境容纳量,是指在的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量。-49-1 2 3 4 5(2)该种群密度为时,可以获得最大的可持续产量;随着种群密度逐渐增大,该种群增长率的变化趋势是;自然条件下,该种群的种群密度(填“可能”或“不可能”)超过K值。(3)在空白坐标上,画出该种群的出生率、死亡率和种群密度的关系。(要求K点以后也要画出)-50-1 2 3 4 5答案(1)环境条件不受破坏

27、(2)K/2逐渐减小可能(3)(注:要写出横纵坐标)-51-1 2 3 4 5解析(1)环境容纳量是指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,即K值。(2)K/2时种群的净补充量最大,可以获得最大的可持续产量;随着种群密度的增加,该种群的增长率逐渐减小;自然条件下,该种群的种群密度最大值在K值上下波动,所以可能会超过K值。(3)据题图分析可知,随着种群密度的增加,种群的出生率逐渐下降,死亡率逐渐上升,在种群密度为K值时,出生率和死亡率相等,图见答案。dsfdbsy384y982ythb3oibt4oy39y409705923y09y53b2lkboi2y58wy0ehto

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