生物必修苏教版生物群落的基本单位种群课件

苏教版课件苏教版课件第一第一节生物群落的基本生物群落的基本单位位种群种群课标领航课标领航课标领航课标领航学学习目目标：1.明确种群的概念明确种群的概念2列列举说明种群的特征和影响种群数量明种群的特征和影响种群数量变动的因素的因素3样方法方法调查种群密度的基本方法种群密度的基本方法能能力力目目标：能能尝试用用样方方法法调查周周边地地区区双双子子叶叶植植物物的的种种群群密密度度，并并能能据据所所得得数数据据进行行准准确确计算算，作作出出合合理理的的分分析析和和判判断断，提提高高探探究究、收收集集信信息息、分分析析和和解解决决问题的能力的能力情情感感目目标：1.体体验、领悟悟科科学学研研究究的的方方法法，培培养养不不断断创新精神新精神2通通过学学习人人类活活动对种群数量种群数量变化的影响，形成化的影响，形成可持可持续发展的展的观点点情景情景导导引引1859年年，英英国国人人托托马斯斯奥奥斯斯汀汀到到澳澳州州定定居居，带来来的的24只只野野兔兔，经一一个个世世纪之之后后，这24只只野野兔的后代达到兔的后代达到6亿只之多。只之多。导致植被破坏、水土流失。你能解致植被破坏、水土流失。你能解释其中的其中的缘由由吗？核心要点突破核心要点突破实验探究创新实验探究创新知能过关演练知能过关演练第一节第一节基础自主梳理基础自主梳理基础自主梳理基础自主梳理一、种群的特征一、种群的特征1种种群群：在在一一定定时间内内占占据据一一定定空空间的的_生物的生物的_个体。个体。2种群密度种群密度(1)概概念念：种种群群在在单位位面面积或或单位位体体积中中的的全全部部个体数。个体数。(2)调查方法方法为取取样调查法。法。动物：物：_；植物：；植物：_。同种同种所有所有标志重捕法志重捕法样方法方法3出生率和死亡率出生率和死亡率(1)概概念念：单位位数数量量个个体体在在单位位时间内内新新出出生生或或死死亡的个体数。亡的个体数。(2)意意义：_种群大小和密度的最直接因素。种群大小和密度的最直接因素。4年年龄结构构(1)概念：一个种群中各年概念：一个种群中各年龄期的个体数目比例。期的个体数目比例。(2)类型：型：_：年幼个体：年幼个体较多，老年个体多，老年个体较少，出生率大于死亡率，密度将增大。少，出生率大于死亡率，密度将增大。决定决定增增长型型_：各各年年龄期期个个体体比比例例适适中中，出出生生率率与与死死亡率大致相等，密度亡率大致相等，密度较稳定。定。_：老老年年个个体体较多多，幼幼年年个个体体较少少，死死亡亡率大于出生率，密度将减少。率大于出生率，密度将减少。5性性别比例比例(1)概念：种群中雌雄个体数目的比例。概念：种群中雌雄个体数目的比例。(2)意意义：在一定程度上：在一定程度上_种群密度。种群密度。稳定型定型衰亡型衰亡型影响影响思考感悟思考感悟1我我国国严禁禁利利用用超超声声波波等等技技术进行行非非医医学学需需要要的的胎胎儿儿性性别鉴定定，从从生生物物学学角角度度分分析析它它有有什么意什么意义？【提示提示】会影响男孩和女孩的出生率，从会影响男孩和女孩的出生率，从而影响人口性而影响人口性别比例，不利于人口比例，不利于人口发展。展。二、种群研究的核心二、种群研究的核心问题及意及意义1种群研究的核心种群研究的核心问题：种群数量的：种群数量的变化。化。2影响种群数量影响种群数量变化的因素化的因素(1)_、_是是决决定定种种群群数量数量变化的主要因素。化的主要因素。(2)年年龄组成成、性性别比比例例是是_的的主要依据。主要依据。3实践意践意义(1)保育保育_。(2)监测、预报和有效控制和有效控制_。(3)监控人口数量。控人口数量。出生率和死亡率出生率和死亡率迁入和迁出迁入和迁出预测种群数量种群数量变化化珍稀珍稀濒危生物危生物有害生物有害生物三、种群数量的增三、种群数量的增长规律律1建立数学模型建立数学模型(1)地地 位位：对 种种 群群 进 行行 动 态 研研 究究 过 程程 中中 的的_。(2)过程：表达与程：表达与验证。(3)目目的的：阐明明_的的规律律及及其其调节机制。机制。2种群增种群增长的的“J”型曲型曲线(1)形成的条件：食物和空形成的条件：食物和空间_、_和没有和没有敌害等理想条件下。害等理想条件下。关关键环节自然种群自然种群动态变化化条件充裕条件充裕气候适宜气候适宜(2)公公式式：NtN0t。N0为种种群群_，为每每代的代的_，Nt为种群第种群第t代的数量。代的数量。3种群增种群增长的的“S”型曲型曲线(1)形形成成条条件件：在在有有限限的的环境境中中，随随种种群群密密度度的的上上升升，种种群群个个体体间的的竞争争_，以以该种种群群生生物物为食食的捕食者数量的捕食者数量_。(2)K值：在：在_的情况下，的情况下，环境条件能境条件能维持持的种群最大数量。的种群最大数量。起始数量起始数量增增长率率加加剧增加增加有限有限环境境思考感悟思考感悟2种种群群数数量量达达到到K值后后，数数量量能能维持持恒恒定定不不变吗？为什么？什么？【提示提示】不能。由于不能。由于环境是境是时刻刻发生生变化的，化的，故其容故其容纳量也会量也会发生生变化，其数量会化，其数量会发生波生波动。4探究：培养液中酵母菌种群数量的探究：培养液中酵母菌种群数量的变化化(1)材材料料选择：_繁繁殖殖速速度度快快，个个体体小小，作作为研研究究种种群群变化化的的材材料料，容容易易建建立立具具有有代代表表意意义的科学模型。的科学模型。(2)研研究究计划划：根根据据已已经掌掌握握的的知知识，设计_；设计计数数的的时间和和方方法法；设计研究研究结果的果的记录表格。表格。(3)总结交流：用交流：用_表示酵母菌数量随表示酵母菌数量随时间的的变化化过程。程。酵母菌酵母菌酵母菌的培养条件酵母菌的培养条件曲曲线核心要点突破核心要点突破种群密度种群密度变化的判断化的判断1影响种群密度的因素影响种群密度的因素(1)直直接接因因素素：出出生生率率、死死亡亡率率、迁迁入入、迁迁出出，出出生生率率高高、迁迁入入多多时，种种群群密密度度增增大大；死死亡亡率率高高、迁出多迁出多时，种群密度减小。，种群密度减小。(2)间接接因因素素：年年龄结构构、性性别比比例例通通过影影响响出出生生率和死亡率而率和死亡率而间接影响种群密度。接影响种群密度。2预测种群密度的种群密度的变化化趋势年年龄结构和性构和性别比例是影响种群密度的比例是影响种群密度的间接因素，接因素，是是预测种群密度未来种群密度未来变化化趋势的重要依据。分的重要依据。分别依据年依据年龄结构和性构和性别比例，推比例，推测出种群出生率和出种群出生率和死亡率的关系，从而确定种群的死亡率的关系，从而确定种群的变化化趋势。根据下面甲、乙两个国家各年根据下面甲、乙两个国家各年龄段的人口段的人口数量曲数量曲线图，判断下列叙述正确的是，判断下列叙述正确的是()例例例例1 1A甲甲属属于于人人口口稳定定型型国国家家，乙乙属属于于人人口口衰衰退退型国家型国家B甲甲属属于于人人口口增增长型型国国家家，乙乙属属于于人人口口稳定定型国家型国家C甲甲属属于于人人口口增增长型型国国家家，乙乙属属于于人人口口衰衰退退型国家型国家D甲甲属属于于人人口口衰衰退退型型国国家家，乙乙属属于于人人口口稳定定型国家型国家【尝试解答解答】B【解析解析】本本题主要考主要考查年年龄结构的构的类型及型及识图能力。能力。【互互动探探究究】(1)若若干干年年后后，甲甲国国家家、乙乙国国家家人人口数量将口数量将发生怎生怎样的的变化？化？(2)采取什么措施可降低甲国家的人口数量？采取什么措施可降低甲国家的人口数量？【提提示示】(1)甲甲国国家家人人口口数数量量增增加加，乙乙国国家家人人口口数量基本不数量基本不变。(2)实行行计划生育，降低出生率。划生育，降低出生率。跟踪跟踪训练下列有关种群的叙述，正确的是下列有关种群的叙述，正确的是()内内蒙蒙古古草草原原上上的的全全部部牛牛是是一一个个种种群群池池塘塘中中所所有有的的鱼是是一一个个种种群群稻稻田田中中所所有有的的三三化化螟螟是是一一个个种种群群种种群群密密度度的的决决定定因因素素是是年年龄结构构、性性别比比例例影影响响种种群群密密度度大大小小的的直直接接因因素素是是出出生率和死亡率生率和死亡率ABCD解析：解析：选D。内蒙古草原上的全部牛一般不是。内蒙古草原上的全部牛一般不是由同一种牛由同一种牛组成的；池塘里的成的；池塘里的鱼也不是也不是单一的一的物种；稻田里的三化螟是由同一种生物个体物种；稻田里的三化螟是由同一种生物个体组成的，是一个种群；年成的，是一个种群；年龄结构和性构和性别比例比例对种种群密度不起决定性作用，出生率和死亡率才是群密度不起决定性作用，出生率和死亡率才是决定种群密度大小的直接因素。决定种群密度大小的直接因素。1样方法方法(1)样方法的含方法的含义及适用范及适用范围含含义：在在被被调查种种群群的的分分布布范范围内内，随随机机选取取若若干干个个样方方，通通过计数数每每个个样方方内内的的个个体体数数，求求得得每每个个样方方的的种种群群密密度度，将将所所有有样方方种种群群密密度度取取平均平均值作作为该种群密度的估种群密度的估计值。适用范适用范围：多用于植物和某些活：多用于植物和某些活动能力弱、活能力弱、活动范范围小的小的动物，如某昆虫卵的密度、作物植株物，如某昆虫卵的密度、作物植株上的蚜虫的密度、跳蝻的密度等。上的蚜虫的密度、跳蝻的密度等。种群密度的种群密度的测定定(2)样方的方的选取取样方方数数目目的的确确定定。样方方数数目目的的多多少少随随调查地地段段的的总体体面面积而而定定。总体体面面积大大，选取取的的样方方数数多多些些。一一般般地地说，选取取的的样方方越越多多，求求得得的的种群密度越接近种群密度越接近实际情况。情况。样方大小的确定依据。方大小的确定依据。a视调查的的植植物物类型型而而定定。温温带地地区区样方方的的大大小小，一一般般地地说，乔木木为100m2，灌灌木木为16m2，草本植物草本植物为1m2。b视调查对象的分布情况而定。一般而言，象的分布情况而定。一般而言，对于分布不于分布不规则的种群，多数小的种群，多数小样方取方取样比少数比少数大大样方取方取样效果好。效果好。常用取常用取样方法：五点取方法：五点取样法和等距取法和等距取样法。法。特特别提醒提醒样方确定原方确定原则：(1)随机取随机取样。(2)样本数量足本数量足够大。大。(3)取取样过程不程不许掺入任何主入任何主观性。性。2标记重捕法重捕法在被在被调查种群的种群的样地中，捕地中，捕获一部分个体，将一部分个体，将这些个体些个体进行行标记后再放回到原来的后再放回到原来的环境中，境中，经过一段一段时间后后进行重捕，根据重捕取行重捕，根据重捕取样中的中的标记比比例，来估例，来估计该种群的种群密度，种群的种群密度，这种方法就叫做种方法就叫做标记重捕法。重捕法。(1)标记重捕法适用于重捕法适用于对动物种群的物种群的调查，对植物种群不适用。因植物种群不适用。因为植物个体不能运植物个体不能运动，不可能不可能标记后再在种群中均匀分布。后再在种群中均匀分布。特特别别提醒提醒(1)利利用用标记重重捕捕法法计算算的的种种群群密密度度要要和和实际相相符符必必须满足以下两个条件：足以下两个条件：该区域无区域无较多个体出生和死亡。多个体出生和死亡。该区域无区域无较多个体迁入和迁出。多个体迁入和迁出。(2)标记物和物和标记方法必方法必须对动物不会物不会产生生伤害；害；标记符号不能符号不能过分醒目，如果分醒目，如果过分醒目，可能会分醒目，可能会改改变被被标记个体在自然界中与其他生物的关系，个体在自然界中与其他生物的关系，从而从而导致致结果失真；果失真；标记符号必符号必须能能维持一定的持一定的时间，在，在调查期期间不能消失。不能消失。如如图表示某小表示某小组的同学在的同学在进行双子叶草本行双子叶草本植物苦植物苦荬菜种群密度菜种群密度调查时确定的小确定的小样方之一，方之一，圆圈表示个体。圈表示个体。例例例例2 2(1)请将将应该计数的数的圆圈涂黑。圈涂黑。(2)某某调查小小组对苦苦荬菜菜调查的的结果果进行行统计。下表是下表是10个小个小组的的调查结果，果，则该块地苦地苦荬菜的菜的种群密度种群密度为_株株/m2。组别12345678910株数株数0233484233【尝试解解答答】(1)略略(只只要要是是计数数样方方内内部部和和相相邻两两边及及顶角角个个体体即即可可。不不是是相相邻四四边，如如果果每每个个样方都是四方都是四边都都计数，肯定要比数，肯定要比实际值偏大偏大)(2)3(第第1组和第和第6组明明显偏离平均偏离平均值，应舍弃不舍弃不计)【解析解析】(1)要遵循要遵循样方方统计原原则，选取任意相取任意相邻两两边及其及其顶角个体涂黑。角个体涂黑。(2)选取的取的样方必方必须具具有代表性，不具有代表性的有代表性，不具有代表性的样方方应舍弃，如第舍弃，如第1组和第和第6组。跟踪跟踪训练(2011年江年江苏泰州高二泰州高二检测)生生态工工作者从作者从东到西到西对我国北方我国北方A、B、C三种三种类型的型的草原草原进行行调查。下表是不同。下表是不同调查面面积的物种数的物种数量量统计结果。果。调查面面(cmcm)草原草原类型型10102020404080809090100100110110120120130130140140A358141617192020B35691113131313C235888888在在调查B草原某种双子叶草本植物种群密度草原某种双子叶草本植物种群密度时，设计如下如下调查步步骤。选取取40cm40cm为最佳最佳样方面方面积。在在该物种分布物种分布较密集的地方取密集的地方取5个个样方。方。计数每个数每个样方内方内该植物的个体数。若植物的个体数。若计数数结果果由多到少依次由多到少依次为N1、N2、N3、N4、N5，则将将N3作作为种群密度的估种群密度的估计值。请指出以上指出以上设计步步骤中的中的错误并加以改正。并加以改正。解解析析：所所取取样方方应随随机机确确定定，样方方面面积应取取物物种种种种类数数达达到到稳定定的的最最小小面面积，分分析析表表格格可可知知为100cm100cm时种群密度种群密度为各各样方的平均数。方的平均数。答答案案：(1)选取取的的样方方面面积不不对。应取取物物种种种种类数数达到达到稳定的最小面定的最小面积100cm100cm。(2)取取样方法不方法不对。应在在B草原中随机取草原中随机取样。(3)对种群密度种群密度值的估算方法不的估算方法不对。应以以调查样方方的的单位面位面积中种群个体数量的平均数作中种群个体数量的平均数作为种群密种群密度的估度的估计值。“J”型曲型曲线“S”型曲型曲线产生条件生条件理想状理想状态：(1)食物、空食物、空间条件充裕条件充裕(2)气候适宜气候适宜(3)没有没有敌害、疾病害、疾病现实状状态：(1)食物、空食物、空间有限有限(2)各种生各种生态因素因素综合作用合作用特点特点种群数量以一定的倍数种群数量以一定的倍数连续增增长种群数量达到种群数量达到环境容境容纳量量K值后，将在后，将在K值上下保持上下保持相相对稳定定环境容境容纳量量(K值)无无K值有有K值种群增种群增长率率保持保持稳定定先增加后减少先增加后减少曲曲线种群数量增种群数量增长的数学模型的数学模型1.“J”型数量增型数量增长的两种情形的两种情形(1)实验室条件下。室条件下。(2)当一个种群当一个种群刚迁入一个新的适宜迁入一个新的适宜环境境时。2在自然条件下，曲在自然条件下，曲线不像数学模型所不像数学模型所预测的那的那样光滑、典型。光滑、典型。3“J”型和型和“S”型两种增型两种增长方式的差异主要在于有方式的差异主要在于有无无环境阻力境阻力对种群数量增种群数量增长的影响。的影响。特特别别提醒提醒(1)“J”型型、“S”型型增增长曲曲线横横坐坐标代代表表时间，纵坐坐标代代表表个个体体数数量量。若若纵坐坐标改改为增增长率率，则“J”型型应为稳定定不不变；“S”型型曲曲线对应的的应为先先增增大大后减小，其中在后减小，其中在K/2时达到最大，达到最大，K时为0。(2)“S”型曲型曲线中的中的K/2，在生，在生产中常被称中常被称为“控制控制点点”，有益生物的数量控制在此点，会得到更快的，有益生物的数量控制在此点，会得到更快的增增长，有害生物的数量控制在此点以下，会限制，有害生物的数量控制在此点以下，会限制其快速增其快速增长。用牛奶瓶培养黑腹果用牛奶瓶培养黑腹果蝇，观察成虫数量察成虫数量的的变化，化，结果如下表：果如下表：例例例例3 3时间(天天)15913 172125293337成虫数成虫数(只只)610 28 71 131 207 270 302 327 341根据表中数据分析，下列根据表中数据分析，下列结果正确的是果正确的是()A第第1325天天，成成虫虫数数量量增增长快快的的主主要要原原因因是是个体生个体生长加快加快B第第1729天，成虫增天，成虫增长率上升、死亡率下降率上升、死亡率下降C第第2137天天，成成虫虫增增长率率的的下下降降与与种种群群密密度度的改的改变有关有关D第第137天，成虫数量呈天，成虫数量呈“J型型”增增长【思思路路点点拨】本本题考考查影影响响种种群群数数量量变化化的的因因素素及及数数量量增增长模模型型。解解答答本本题可可从从以以下下角角度度分析：分析：(1)明确影响种群数量明确影响种群数量变化的因素。化的因素。(2)回回顾“J”型曲型曲线和和“S”型曲型曲线的特点。的特点。(3)正确分析表格提供的信息正确分析表格提供的信息进行解答。行解答。【尝试解答解答】C【解析解析】分析分析题目中的表格可知，第目中的表格可知，第1325天，成虫数量增天，成虫数量增长快的主要原因是快的主要原因是营养丰养丰富、富、环境条件适宜；第境条件适宜；第1729天，成虫增天，成虫增长率下降；第率下降；第2137天，成虫增天，成虫增长率的下降与率的下降与种群密度的改种群密度的改变有关；第有关；第137天，成虫数天，成虫数量表量表现为“S”型增型增长，所以，所以C正确。正确。跟踪跟踪训练(2010年年高高考考山山东卷卷)右右图表表示示出出生生率率、死死亡亡率率和和种种群群密密度度的的关关系系，据据此此分分析析得得出出的的正正确确表表述述是是()A在在K/2时控制有害控制有害动物最有效物最有效B图示示规律可作律可作为控制人口增控制人口增长的依据的依据C该图可用于可用于实践中估算种群最大践中估算种群最大净补充量充量D在在K/2时捕捕捞鱼类最易得到最大日捕最易得到最大日捕获量量解析：解析：选C。据。据图可知，可知，K/2时种群的种群的净补充量最充量最大，所以控制有害大，所以控制有害动物物应在其种群数量达到在其种群数量达到K/2之之前，种群密度很小即前，种群密度很小即该种群种群处于于发展初期展初期时进行行控制最控制最为有效；控制人口增有效；控制人口增长不能不能选择在在K/2时，且控制人口不能通且控制人口不能通过控制死亡率控制死亡率实现，而是通，而是通过降低出生率降低出生率实现；种群在；种群在K/2时净补充量最大，充量最大，该图可以可以为实践中估算最大践中估算最大净补充量提供依据；在充量提供依据；在K/2时捕捕捞鱼类可使可使鱼类资源得到持源得到持续性性发展，但展，但要得到最大日捕要得到最大日捕捞量量应在达到在达到环境容境容纳量即量即K值时进行。行。实验探究创新实验探究创新探究培养酵母菌种群数量的探究培养酵母菌种群数量的变化化1实验原理原理(1)酵母菌属兼性酵母菌属兼性厌氧型微生物，有氧氧型微生物，有氧时产生二生二氧化碳和水，无氧氧化碳和水，无氧时产生二氧化碳和酒精。生二氧化碳和酒精。(2)用液体培养基培养酵母菌，种群的增用液体培养基培养酵母菌，种群的增长受培受培养液的成分、空养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。、温度等因素的影响。(3)在理想的无限在理想的无限环境中，酵母菌种群的增境中，酵母菌种群的增长呈呈“J”型曲型曲线，在有限的，在有限的环境下，酵母菌种群的增境下，酵母菌种群的增长呈呈“S”型曲型曲线。2设计对照照实验试管管编号号ABC管内管内液体液体培养液培养液/mL1010无菌水无菌水/mL10酵母菌酵母菌/mL0.10.10.1温度条件温度条件/285283.实验步步骤(1)将将10mL无菌无菌马铃薯培养液或肉薯培养液或肉汤培养液加入培养液加入试管中。管中。(2)将酵母菌接种入将酵母菌接种入试管中的培养液中混合均匀。管中的培养液中混合均匀。(3)将将试管在管在28条件下条件下连续培养培养7d。(4)每天取每天取样计数酵母菌数量，采用抽数酵母菌数量，采用抽样检测法：法：将盖玻片放在将盖玻片放在计数板上，用吸管吸取培养液，滴数板上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片于盖玻片边缘，让培养液自行渗入到培养液自行渗入到计数板小方数板小方格内，格内，显微微观察并察并计数一个小方格内的菌种数，数一个小方格内的菌种数，已知小方格的培养液厚度已知小方格的培养液厚度为0.1mm，计算出培养算出培养液体液体积，换算出算出10mL培养液中酵母菌培养液中酵母菌总数。数。(5)分析分析结果、得出果、得出结论：将所得数：将所得数值用曲用曲线图表表示出来，分析示出来，分析实验结果，得出酵母菌种群数量果，得出酵母菌种群数量变化化规律。律。4注意事注意事项(1)显微微镜计数数时，对于于压在小方格界在小方格界线上的酵母上的酵母菌，菌，应只只计数相数相邻两两边及其及其顶角的酵母菌。角的酵母菌。(2)从从试管中吸出培养液管中吸出培养液进行行计数前，需将数前，需将试管管轻轻振振荡几次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分几次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减少布，减少误差。差。(3)结果的果的记录最好用最好用记录表。表格如下：表。表格如下：时间/天天123456数量数量/个个(4)每天每天计数酵母菌数量的数酵母菌数量的时间要固定。要固定。(5)培养和培养和记录过程要尊重事程要尊重事实，不能主，不能主观臆臆造，造，应真真实记录。样品品酵母菌数量酵母菌数量(个个/mm3)pH112104.828205.4312103.7410005.0A.样品取品取样的先后的先后顺序序为2,4,1,3B样品取品取样的先后的先后顺序序为3,1,4,2C对酵酵母母菌菌而而言言，10mL该培培养养液液的的环境境容容纳量量为1.21107个个D若若第第五五次次均均匀匀取取样，10mL样品品中中的的酵酵母母菌菌数数量有可能低于量有可能低于1.21107个个【解析解析】选B。本。本题考考查培养液中酵母菌数量培养液中酵母菌数量变动的的实验原理、种群数量增原理、种群数量增长等知等知识。随酵母。随酵母菌在培养液中呼吸作用的不断菌在培养液中呼吸作用的不断进行，培养液中行，培养液中CO2的的浓度不断增加，度不断增加，pH不断下降，所以不断下降，所以样品取品取样的先后的先后顺序序为2413，可以看出，可以看出K值为1.21107个个/10mL。知能过关演练知能过关演练 结束语当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的，所以不要放弃，坚持就是正确的。When You Do Your Best,Failure Is Great,So DonT Give Up,Stick To The End谢谢大家荣幸这一路，与你同行ItS An Honor To Walk With You All The Way演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日