高考生物一轮复习课件：必修3 第4章种群和群落 第1、2节种群

欢迎进入生物课堂 一 种群和群落1 种群的特征 2 种群的数量变化 3 群落的结构特征 4 群落的演替 第四章种群和群落 考纲下载 二 实验5 探究培养液中酵母菌数量的动态变化6 土壤中动物类群丰富度的研究7 探究水族箱 或鱼缸 中群落的演替热点提示1 种群密度的调查方法2 种群特征之间的内在联系3 J 型曲线和 S 型曲线形成的条件及特征 4 S 型曲线在实践中的应用5 群落中各种生物之间的相互关系探究6 群落中的分层现象及影响因素7 群落演替的类型及过程8 人类活动对群落演替影响的探究 第1 2节种群的特征及其数量的变化 答案 同种 数量 制订计划 标志重捕法 答案 总数 种群密度 想一想 种群必须具备 三同 即同一时间 同一地点 同一物种 物种主要是看在自然条件下能否相互交配并产生可育后代 答案 增长型 衰退型 变化趋势 议一议 标志重捕法的适用条件是什么 答案 标志个体在整个调查种群中分布均匀 未标志个体和被标志个体都有同样被捕获的机会 调查期中没有迁入和迁出 调查期中没有新个体的出生和死亡 答案 增长稳定充裕连续增长环境条件环境容纳量K值 答案 出生率人工控制 看一看 当刚迁入时 食物和空间条件充裕 种群增长速率较快 接近 J 型曲线 当繁殖到一定程度后 环境中的容纳量接近饱和 种群增长减缓 呈 S 型曲线 最后种群数量趋于稳定 思一思 自然界中生物种群的增长常表现 S 型增长的实质是什么 答案 种群的增长率在各个阶段不相同所致 种群分布型 浙江科技版 分布型是指种群中个体的空间配置格局 包括集群分布 随机分布和均匀分布三种类型 在密度相同的情况下 种群可以有不同的分布型 小空间尺度上种群的随机分布 均匀分布和集群分布如图所示 1 小空间尺度上生物种群的分布受到种群内和种群间的相互作用影响 受到物理环境的结构影响 或者同时受上述两个方面的影响 2 在大的空间尺度上 种群内的个体都是成聚集分布的 如北美洲大陆上的越冬和繁殖鸟 都集中分布在几个被称为 热点 的地区 种群在热点地区有比非热点地区高得多的种群密度 又如中国的大熊猫种群 就成群分布而集中生活在岷山 邛崃山 大小相岭和秦岭等山脉 1 种群的分布型哪种类型常见 提示 集群分布是常见的分布型 如橡树和雪松的种子常落在母株附近形成集群 蛾类因趋光性 蚯蚓因趋湿性和藤壶附着在同一块岩石上而形成集群 人类在地球表面也呈集群分布 2 种群均匀分布的原因是什么 提示 均匀分布是种内斗争的结果 如动物的领域行为 树木争夺树冠空间和根部空间所进行的斗争 以及沙漠植物争夺水分所进行的斗争 都能导致均匀分布 1 种群概念的理解 1 两个要素 同种 和 全部 2 两个条件 时间 和 空间 即种群的的时空限制 离开一定的空间和时间的种群是不存在的 3 两个方面 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 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 4 种群虽然是由许多同种个体组成的 但它不是个体的简单相加 而是通过种内关系组成一个有机整体 种群的特征是个体所不具有的 个体只能具有性别 年龄 出生 死亡等特征 5 种群是物种的存在形式 2 种群各特征之间的关系 1 种群密度是种群最基本的数量特征 种群密度与种群数量呈正相关 2 出生率 死亡率以及迁入率 迁出率是决定种群大小和种群密度的直接因素 出生率大于死亡率 迁入率大于迁出率时 种群数量增加 反之 种群数量减少 3 年龄组成和性别比例则是通过影响出生率和死亡率而间接影响着种群密度和种群数量的 是预测种群密度 数量 未来变化趋势的重要依据 如年龄组成的三种类型 增长型 出生率 死亡率 种群密度将增大 稳定型 出生率 死亡率 种群密度基本不变 衰退型 出生率 死亡率 种群密度将减小 1 性别比例种群的性别比例是指种群中雌雄个体数目的比例 此处的 雌雄个体 为可育个体 不包括不具有生殖能力的个体 如蜜蜂中的工蜂 因此 种群的性别比例大致有三种类型 雌雄相当 多见于高等动物 雌多于雄 多见于人工控制的种群 如奶牛等 雄多于雌 多见于营社会性生活的昆虫 如蜜蜂 蚂蚁等 2 长期自然选择使不同生物种群都有一定的性别比例 假若因各种因素改变种群的性别比例或性别比例失调 会引起种群数目改变 如用性引诱剂诱杀害虫雄性个体后 性别比例改变而导致种群出生率降低 1 威海市水产研究所有8个池塘 其中6个池塘养的是鲫鱼 另外2个池塘养的是地中海鳎鱼 那么 这8个池塘里的鱼是 A 一个生物群落B 一个物种 两个种群C 两个种群 两个物种D 八个种群 两个物种 解析 8个池塘里有6个池塘养鲫鱼 2个池塘养地中海鳎鱼 生活在同一个池塘中的全部鲫鱼为一个种群 生活大同一个池塘中的地中海鳎鱼为一个种群 鲫鱼和地中海鳎鱼不属于同一个物种 因此8个池塘中的鱼可看作两个物种 八个种群 不能构成一个群落 答案 D 2 下列选项中 不属于对种群数量特征描述的是 A 我国的人口将逐渐步入老龄化阶段B 2003年 广东省人口的出生率为1 329 C 橡胶种子散布能力差 常在母株附近形成集群D 由于薇甘菊入侵 松树种群死亡率较高解析 种群特征主要是指 种群密度 年龄组成 性别比例 出生率和死亡率 迁入率和迁出率等 A选项指的是年龄组成 B选项指的是出生率 D选项指的是死亡率 而C选项是种群的空间特征 而非数量特征 故答案为C 答案 C 特别提醒 1 采用样方法调查种群密度时 计数原则 同种生物个体无论大小都要计数 若有正好长在边界线上的 应遵循 数上线不数下线 数左线不数右线 的原则 如下图 注 图甲为方形样方 图乙为圆形样方 实心圈表示统计或测量的个体 虚线表示圆形样方的直径 2 对于有趋光性的昆虫 还可以用黑光灯进行灯光诱捕的方法调查它们的种群密度 3 2010 珠海模拟 下列关于种群密度调查的叙述 合理的是 A 蔓生或丛生的单子叶植物都属于较为理想的抽样调查的对象B 活动能力强的高等动物的种群密度由于不容易捕获 所以不适宜用标志重捕法C 取样调查的关键是要做到随机取样D 种群密度能准确反映种群数量的变化趋势 解析 一般选取双子叶植物调查 活动能力强的动物应用标志重捕法 年龄组成可反映种群数量变化趋势 答案 C 1 曲线图解 2 两曲线的比较 3 K值与K 2在实践中的应用 误区警示 1 自然条件下 种群数量变化都是 S 型 包括外来物种入侵 除非题目中明确告知以下信息才可考虑 J 型变化 理想条件下 实验室条件下 食物和空间条件充裕 气候适宜和没有敌害等几个条件同时满足 外来物种入侵早期阶段 无环境阻力状况 2 J 型 S 型曲线横坐标代表时间 纵坐标代表个体数量 若纵坐标改为增长率 则 J 型曲线的增长率应为稳定不变 S 型曲线的增长率应为先增大后减小 其中在种群数量为K 2时达到最大 K值时变为0 3 Nt N0 t 代表增长倍数 不是增长率 1时 种群密度增大 1时 保持稳定 1时 种群密度减小 4 S 型曲线中K 2时的增长速率最大 因此 指导渔业生产时 应在略大于K 2时进行捕捞 捕捞后保持在K 2 若超过K 2 增长速率下降 但个体数仍然增多 4 关于种群增长曲线的叙述 正确的是 A 呈现 J 型曲线的种群中无种群密度的改变B S 型曲线的增长率最终变为0时 种群达到其环境容纳量C 如果种群数量的年增长率为0 则种群中无繁殖现象D 种群增长曲线同数学方程式一样 能精确反映种群数量的变化趋势 解析 J 型曲线和 S 型曲线都能直观地反映种群数量的增长趋势 但不能精确反映其种群数量的变化 J 型曲线中种群密度一直在增加 S 型曲线有环境容纳量 达到环境容纳量时 种群增长率为0 但此时种群内仍有出生和死亡 只是二者达到了相对平衡 答案 B 例1 2009 山东理综 右图曲线a b表示两类生物种群密度与存活率之间的关系 下列分析错误的是 A 曲线a代表的种群个体一般体型较大 营养级较高B 依据曲线b 人工养蜂时种群密度中等最好C 对大型动物迁地保护 迁移的种群密度不宜过大D 种群密度为d时 曲线b代表的种群个体间竞争最剧烈 思路点拨 纵坐标为存活率 横坐标为种群密度 a种生物种群密度较大时 存活率较低 说明一般个体较大 营养级别较高 对于生物b来说 种群密度中等时 存活率较高 种内斗争也就较弱 曲线b代表的种群 当种群密度为d时 存活率最高 种群个体间的竞争与种群密度有关 种群密度越大 个体间的斗争越剧烈 答案 D 例2 2010 安徽理综 用牛奶瓶培养黑腹果蝇 观察成虫数量的变化 结果如下表 根据表中数据分析 下列结论正确的是 A 第13 25天 成虫数量增长快的主要原因是个体生长加快B 第17 29天 成虫增长率上升 死亡率下降C 第21 37天 成虫增长率的下降与种群密度的改变有关D 第1 37天 成虫数量呈 J 型增长 思路点拨 据图可知 随培养时间的延长 个体数量不断增加 但增长速率先上升后下降 当个体数量达到一定程度后 种内斗争加剧 所以种群增长速率下降 答案 C考场反馈 考生由于审题不准 对题中的关键词理解不到位 如对 增长率 理解不到位导致出错 因此在复习备考过程中要特别注意对概念的内涵和外延的把握 切实理解并会运用每一个概念 例3 东方田鼠不同于家鼠 喜野外环境 2007年6月下旬以来 栖息在洞庭湖区400多万亩湖洲地中的约20亿只东方田鼠 随水位上涨部分内迁 它们四处打洞 啃食庄稼 严重威胁沿湖防洪大堤和近800万亩稻田 1 生态学家研究发现 东方田鼠种群是在围湖造田期间迁入湖洲地的 迁入初期种群数量很少 一个月内随着水稻和芦苇等作物种植面积的不断扩大而迅速增长 为研究东方田鼠种群数量的变化规律 生态学家构建了数学模型 其过程如表所示 请填写表中 和 空白处的内容 表中Nt N0 t成立的前提条件是什么 假设东方田鼠种群迁入初期为3000只 则30天后该种群的数量 N30 为 N30 只 用公式表示 不必计算具体结果 2 对于洞庭湖区的鼠患 有人主张投放高毒性的灭鼠药 在短期内迅速杀死大量东方田鼠 你赞成这一方案吗 请运用所学生物学知识 说出两点理由 3 请从环境容纳量的角度思考 提出两项控制东方田鼠数量的有效措施 思路点拨 构建数学模型的一般方法就是 观察对象 搜集现实信息 根据搜集到的现实信息 用适当的数学形式对事物的性质进行抽象表达 通过进一步实验或观察等 对模型进行检验或修正 表中Nt N0 t成立说明种群数量呈 J 型增长 其前提条件是资源充分 空间充足 气候适宜 缺乏天敌 表示该种群数量是一天前种群数量的倍数 在最初的1个月内 种群数量每天增加1 47 因此 就是1 0147 假设东方田鼠种群迁入初期为3000只 代入公式就可以得出30天后该种群的数量 N30 3000 1 0147 30 环境容纳量不是固定不变的 改变生存条件可以改变环境容纳量 因此可以从减少食物来源 增加天敌等角度回答 答案 1 根据搜集到的现实信息 用适当的数学形式对事物的性质进行抽象表达 跟踪 观察 统计东方田鼠的数量 对所建立的数学模型进行检验或修正 湖洲地的资源充分 空间充足 气候适宜 缺乏天敌 答出两点即可 N30 3000 1 0147 30 2 不赞成 理由 会同时杀死其他动物 或降低生物多样性 降低生态系统的稳定性 造成环境污染 没有被毒死的东方田鼠由于得到了充裕的生活条件而大量繁殖 有再度爆发鼠患的可能 答出任意两点即可 3 退田还湖 或控制水稻和芦苇的种植面积 引入天敌 题后反思 新课标高考要求能够运用数学模型研究有关生物学的问题 能够综合运用所学知识解决自然界与社会生活中的生物学问题 研究种群数量变化的规律 不仅有一定的理论意义 而且具有重要的实践意义 建立数学模型有利于研究种群数量变化的规律 而以此为命题切入点 考查与种群数量变化相关的内容 既能考查考生对教材基础知识的掌握情况 又能考查用生物学理论知识解决实际问题的能力 探究培养液中酵母菌种群数量的变化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 在理想的无限环境中 酵母菌种群的增长呈 J 型曲线 在有限的环境条件下 酵母菌种群的增长呈 S 型曲线 2 实验流程分装 分别将10mL无菌马铃薯培养液或肉汤培养液加入1 2 3号试管中 接种 分别将等量酵母菌接种到3支试管中的培养液中混合均匀 培养与取样计数 将试管在28 条件下连续培养7d 每天取样计数酵母菌数量 采用抽样检测方法 将盖玻片放在计数板上 用吸管吸取培养液 滴于盖玻片边缘 让培养液自行渗入到计数板小方格内 显微观察计数一个小方格 内的菌种数 已知小方格的培养液厚度为0 1mm 计算出培养液体积 换算出10mL培养液中酵母菌总数分析结果得出结论 将所得数值用曲线图表示出来 分析实验结果 得出酵母菌种群数量变化规律 3 基本技术要求 1 显微镜计数时 对于压在小方格界线上的酵母菌 应遵循 数上线不数下线 数左线不数右线 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 结果的记录最好用记录表 表格如下 4 每天计数酵母菌数量的时间要固定 5 溶液要进行定量稀释 6 计算10mL菌液的数量 例 2009 江苏卷 19 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个试管中进行培养 见下表 均获得了 S 型增长曲线 根据实验结果判断 下列说法错误的是 A 4个试管内的种群初始阶段都经历了 J 型增长B 4个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 开始下降思路点拨 解答本题的关键是分析出达到K值的时间以及种群数量开始下降的时间 分析的方法 将酵母菌本身的数量与个体间的关系 内因 和培养液的体积 外因 结合起来 培养液的体积是有限的 即酵母菌的生存资源是有限的 所以整个培养过程中酵母菌呈 S 型增长 但在培养初期 即酵母菌之间不因数量较多而存在生存斗争的时候 酵母菌呈 J 型增长 培养液中酵母菌数量达到K值的时间取决于培养液的体积和酵母菌的起始数量 酵母菌起始数量相同的试管 如 和 和 培养液体积越小的试管越先达到K值 而培养液体积相同的试管 如 和 和 酵母菌起始数量越大的试管越先达到K值 酵母菌数量开始下降的时间也取决于酵母菌的起始数量和培养液的体积 培养液体积相同的试管 如 和 和 酵母菌起始数量越大的试管其内种群数量越先下降 而酵母菌起始数量相同的试管 如 和 和 培养液体积越小的试管其内种群数量越先下降 答案 B 课本探源 本题取材于教材中的上述探究性实验 只有理解了本实验的探究思路 计划的制订和实施 结果的分析和结论的得出才能轻松解答此类试题 5 将10mL酵母菌液放在适宜的温度下培养 并于不同时间内等量均匀取样4次 分别测定样品中酵母菌的数量和pH 结果如下表所示 1 表中样品的取样先后次序为 2 对酵母菌而言 10mL该培养液的环境负荷量为 个 3 若第5次均匀取样时 样品中的酵母菌数量为760个 mm3 产生这一结果的原因是 4 如果把酵母菌种群数量变化用曲线描述下来 应是图中 5 根据达尔文学说 酵母菌数量不能无限增长的原因是 解析 由于酵母菌细胞呼吸生成的CO2溶于水生成H2CO3 会使溶液的PH逐步降低 依据这一点在酵母菌真培养中 四次取样顺序应为4 4 1 3 在不更换培养基的前提下 酵母菌的生长规律符合 生长曲线 且先后经历调整期 对数期 稳定期和衰亡期 从种群个体数上看是先增加后稳定再减少 并在稳定期达到数量最大值 由于空间和营养有限 数量过多 导致种内斗争激烈 所以酵母菌数量不能无限增长 答案 1 2 4 1 3 2 1 21 107 3 培养液中的营养物质不断被消耗 部分酵母菌因营养缺乏而死亡并解体 4 A 5 空间和营养有限 数量过多 导致种内斗争激烈 点击此处进入随堂双基演练 点击此处进入作业手册 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全