第九單元生物與環(huán)境第30講種群的特征和數(shù)量的變化第一頁，共四十五頁。[最新考綱]1.種群的特征(Ⅰ)2.種群的數(shù)量變化(Ⅱ)3.實驗:探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量的動態(tài)變化。第二頁，共四十五頁?？键c突破能力培養(yǎng)知識梳理實驗探究第三頁，共四十五頁。知識梳理·溫故串知

重溫教材夯實基礎一、種群的特征1.數(shù)量特征見附表2.空間特征(1)含義:組成種群的個體,在其生活空間中的

或布局。位置狀態(tài)第四頁，共四十五頁。(2)常見類型(連線)3.調(diào)查種群密度的方法(1)樣方法:①適用范圍:

;②取樣關鍵:

;③常用取樣方法:五點取樣法和等距取樣法。植物、活動范圍小的動物隨機取樣第五頁，共四十五頁。(2)標志重捕法:①適用范圍:

、

的動物?；顒幽芰娀顒臃秶蟮诹?，共四十五頁。二、種群數(shù)量的變化1.種群數(shù)量的增長曲線第七頁，共四十五頁。2.決定因素:

。3.影響因素(1)自然因素:氣候、食物、天敵、傳染病等。(2)人為因素:受

的種群數(shù)量不斷增加,野生動植物

不斷減少。出生率和死亡率、遷入率和遷出率人工控制種群數(shù)量第八頁，共四十五頁?？键c突破·悟法提能核心歸納重點突破對種群數(shù)量特征的分析考點一剖析考點1.種群數(shù)量特征之間的關系第九頁，共四十五頁。(1)最基本的數(shù)量特征——種群密度。(2)決定種群密度的直接因素——出生率和死亡率、遷入率和遷出率。在具體環(huán)境中的種群要根據(jù)實際情況分析。(3)決定種群密度的間接因素——年齡組成和性別比例。其中年齡組成既能影響出生率,又能影響死亡率,而性別比例只能影響出生率。(4)預測種群數(shù)量的變化趨勢——年齡組成,但這種趨勢不一定能實現(xiàn),如氣候、天敵、食物等環(huán)境因素發(fā)生改變。2.種群密度的調(diào)查方法見附表第十頁，共四十五頁?！镜淅?】某島嶼上生活著一種動物,其種群數(shù)量多年維持相對穩(wěn)定。該動物個體從出生到性成熟需要6個月。如圖為某年該動物種群在不同月份的年齡結(jié)構(每月最后一天統(tǒng)計種群各年齡組的個體數(shù))。關于該種群的敘述,錯誤的是()A.該種群10月份的出生率可能為零B.天敵的遷入可影響該種群的年齡結(jié)構C.該種群的年齡結(jié)構隨著季節(jié)更替而變化D.大量誘殺雄性個體不會影響該種群的密度D第十一頁，共四十五頁。走出誤區(qū)誤區(qū)1誤認為性別比例既能影響出生率,又能影響死亡率點撥:性別比例是雄性和雌性個體數(shù)量比,性別的比例涉及的是出生率,如蜜蜂群體,有繁殖能力的雌性只有蜂王,這會導致出生率下降,而不會導致蜜蜂的死亡。誤區(qū)2誤認為增長率下降,種群的年齡組成即為衰退型點撥:增長率=出生率-死亡率,增長率大于0,種群的數(shù)量就增長,因此增長率下降但不到零時,種群的數(shù)量是增長的。第十二頁，共四十五頁。誤區(qū)3誤認為標志重捕法調(diào)查種群密度時,若標志物脫落,計算出的數(shù)值要小于實際值誤區(qū)4誤認為種群數(shù)量=種群密度點撥:種群密度是種群在單位面積或單位體積中的個體數(shù),強調(diào)“單位面積或單位體積”,即種群數(shù)量增加,種群密度不一定增加。第十三頁，共四十五頁?！靖櫻菥?】(2014·安徽合肥質(zhì)檢)在某池塘中,第一次捕獲鯽魚106條,做上標記后放回,第二次捕獲鯽魚91條,其中有標記的25條。由此可以估算出該池塘中鯽魚的密度。后來發(fā)現(xiàn)這次估算的結(jié)果與實際結(jié)果誤差較大,分析其原因不正確的是()A.捕魚用的漁網(wǎng)網(wǎng)眼太大B.被標記的魚放回后有一小部分死亡C.兩次捕獲的鯽魚數(shù)量較小D.重捕方法不當使捕獲的魚部分死亡D第十四頁，共四十五頁。考點二解讀種群增長的兩種曲線剖析考點1.比較種群增長的兩種曲線陰影代表環(huán)境阻力,也可以表示達爾文自然選擇學說中被淘汰的部分。環(huán)境阻力包括:空間、食物、天敵、氣候、傳染病等。第十五頁，共四十五頁。(1)“J”型曲線②增長率不變,但增長速率一直增加。第十六頁，共四十五頁。(2)“S”型曲線其增長速率變化為其中,曲線上任意一點都是出生率大于死亡率(t0、t2除外),種群數(shù)量都是增長的。第十七頁，共四十五頁。2.“K”值的變動及應用(1)K值及其變動示意圖同一種生物的K值不是固定不變的,會受到環(huán)境的影響。在環(huán)境不遭受破壞的情況下,K值會在平均值附近上下波動;當種群數(shù)量偏離平均值的時候,會通過負反饋機制使種群密度回到一定范圍內(nèi)。第十八頁，共四十五頁。(2)封閉環(huán)境中的種群數(shù)量變化模型在封閉環(huán)境中,無外源物質(zhì)和能量的補充,種群數(shù)量達到最大值后隨資源的消耗和有害物質(zhì)的積累,最終K值不斷降低,種群數(shù)量減少甚至消亡。如恒定容積培養(yǎng)液中酵母菌的增長曲線如圖所示:第十九頁，共四十五頁。(3)應用第二十頁，共四十五頁?！镜淅?】種群在理想環(huán)境中呈“J”型曲線增長(如圖中甲曲線);在有環(huán)境阻力條件下呈“S”型曲線增長(如圖中乙曲線)。下列有關種群增長曲線的敘述,正確的是()A.若乙表示草履蟲種群增長曲線,當種群數(shù)量達到e點后,增長速率為0B.種群中出現(xiàn)環(huán)境阻力是在d點之后C.若乙表示蝗蟲種群增長曲線,則對害蟲的防治應在c點之后D.K值是環(huán)境的最大容納量,不隨環(huán)境的變化而改變A第二十一頁，共四十五頁。走出誤區(qū)誤區(qū)1誤認為環(huán)境容納量是種群能達到的最大值點撥:種群能達到的最大值是種群在某一時間點出現(xiàn)的最大值,這個值存在的時間很短,大于環(huán)境容納量。誤區(qū)2誤認為增長率和增長速率是一回事兒點撥:(1)種群增長率和增長速率的區(qū)別①種群增長率是指種群中增加的個體數(shù)占原來個體數(shù)的比例,通常以百分比表示,即:種群增長率=(本次總數(shù)-上次總數(shù))/上次總數(shù)。如某種群現(xiàn)有數(shù)量為a,一年后,該種群數(shù)為b,那么該種群在當年的增長率為(b-a)/a。如圖甲所示。第二十二頁，共四十五頁。②增長速率是指某一段時間內(nèi)增加的個體數(shù)與時間的比值。在坐標圖上可用某時間內(nèi)對應曲線的斜率表示,斜率大則增長速率快,即:增長速率=(本次總數(shù)-上次總數(shù))/時間。同樣某種群現(xiàn)有數(shù)量為a,一年后,該種群數(shù)為b,其種群增長速率為(b-a)/年。如圖乙所示。由此可見,在“J”型曲線中,種群增長率不變,增長速率逐漸增大;在“S”型曲線中,種群增長率逐漸減小,增長速率先增大后減少(呈“鐘形”曲線)。第二十三頁，共四十五頁。誤區(qū)3誤認為捕魚應在K/2時進行,且能獲得最大日捕撈量點撥:捕魚需要保證魚資源的持續(xù)發(fā)展,故應使捕撈后的數(shù)量維持在K/2,K時能獲得最大日捕撈量。第二十四頁，共四十五頁?！靖櫻菥?】下面三種曲線是同一生物在同樣條件下的培養(yǎng)結(jié)果。以下分析錯誤的是()A.圖1、2、3都可以表示該種群在有限環(huán)境條件下的增長規(guī)律B.圖1中A點和圖3中E點的增長速率與圖2中的C點對應C.圖1中B點和圖3中F點的增長速率與圖2中的D點對應D.圖1、2、3中的B、C、F點都可以表示種群達到了環(huán)境容納量D第二十五頁，共四十五頁。能力培養(yǎng)·深度過關

活化思維奪取高分深度解讀與種群增長相關的曲線變式第二十六頁，共四十五頁。信息獲取與解讀第二十七頁，共四十五頁。第二十八頁，共四十五頁。解題指導解答曲線類題目時,要熟練掌握分析曲線并能聯(lián)系生活生產(chǎn)實踐和所學內(nèi)容處理曲線走勢的方法。第二十九頁，共四十五頁?！咀兪襟w驗】圖1表示某草場上甲、乙兩個種群的增長速率隨時間的變化曲線,圖2表示對該草場的丙種群進行生態(tài)研究時繪制出的丙種群λ值的變化曲線。請回答下列問題:第三十頁，共四十五頁。(1)若甲為某個體較小的一種昆蟲,常大量附著在同一植物上,要估算其種群密度常用

法,

(2)甲、乙、丙種群的出生率大于死亡率的時間段分別是

.

,種群密度最大分別在

時。

(3)在圖1中,t3時甲和乙種群的年齡組成分別為

,在圖2中5～10年間,丙種群的年齡組成為

,在1～5年間丙種群呈

型增長。

(4)嘗試在下面的坐標系中繪出題圖1中甲、乙的種群數(shù)量變化曲線圖(假設二者起始數(shù)量相同)。第三十一頁，共四十五頁。答案:

(1)樣方(2)t1～t3、t1～t5、1～10年t3、t5和10年(3)穩(wěn)定型和增長型增長型“J”(4)第三十二頁，共四十五頁。實驗探究·積累技能

透析實驗分析誤差探索培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化【實驗原理】(1)用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌,種群的增長受培養(yǎng)液的成分、空間、pH、溫度等因素的影響。(2)在理想的環(huán)境中,酵母菌種群的增長呈“

”型曲線;在有限的環(huán)境下,酵母菌種群的增長呈“

”型曲線。JS實驗基礎第三十三頁，共四十五頁?！緦嶒灢襟E】(1)酵母菌培養(yǎng)——

培養(yǎng)基,無菌條件(2)振蕩培養(yǎng)基——使酵母菌

分布于培養(yǎng)基中(3)觀察并計數(shù)——將酵母菌接種到培養(yǎng)液中混合均勻并培養(yǎng),每天將含有酵母菌的培養(yǎng)液滴在計數(shù)板上,計數(shù)

小方格內(nèi)的酵母菌數(shù)量,再以此為根據(jù),估算試管中的酵母菌總數(shù)液體均勻一個第三十四頁，共四十五頁。(4)重復(2)、(3)步驟——連續(xù)觀察7天,統(tǒng)計數(shù)目(5)繪圖分析——將所得數(shù)值用曲線表示出來,

得出酵母菌種群

規(guī)律數(shù)量變化第三十五頁，共四十五頁。1.由于空間、營養(yǎng)條件有限,酵母菌種群會呈現(xiàn)“S”型增長,其數(shù)量能一直維持在K值上嗎?透析:在開始時,培養(yǎng)液中營養(yǎng)充足、空間充裕、條件適宜,因此酵母菌大量繁殖,種群數(shù)量劇增;隨著酵母菌數(shù)量的不斷增多,營養(yǎng)消耗、pH變化等使生存條件惡化,種群數(shù)量減少。2.從試管中吸取培養(yǎng)液進行記數(shù)之前,為什么將試管振蕩幾次?透析:目的是使培養(yǎng)液中的酵母菌均勻分布,減少誤差。透析實驗第三十六頁，共四十五頁。3.本實驗需要設計對照實驗嗎?為什么?透析:該實驗不需要設置對照實驗,因為實驗前后自身形成對照。4.為什么每天取樣計數(shù)的時間要固定?透析:控制無關變量,減小實驗誤差。第三十七頁，共四十五頁。誤差分析誤差1:在培養(yǎng)酵母菌的初期階段,酵母菌大量死亡。提示：培養(yǎng)液和培養(yǎng)器具滅菌不徹底,感染了雜菌,導致酵母菌死亡。誤差2:用顯微鏡計數(shù)時,計算出的數(shù)值比實際值偏小。提示：①用顯微鏡計數(shù)時,對于壓在小方格界線上和頂角的酵母菌,沒有按照要求計數(shù);②處理數(shù)據(jù)時,忘記乘以稀釋倍數(shù)。誤差3:探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)目時結(jié)果數(shù)據(jù)偏大。提示：從試管中吸出培養(yǎng)液計數(shù)前沒有振蕩試管,試管下部酵母菌密度偏大,吸取的酵母菌數(shù)較振蕩后多,所以計算值偏大。第三十八頁，共四十五頁。遷移應用在封閉環(huán)境中,由于沒有外源物質(zhì)和能量的補充,種群的數(shù)量變化與“S”型曲線相比多了一個衰亡期。在恒定容積的液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)酵母菌,“恒定容積”的含義就是“物質(zhì)資源有限、生存空間有限”,所以在培養(yǎng)一段時間后必然會由于物質(zhì)的消耗、空間的限制,種群數(shù)量減少。第三十九頁，共四十五頁。應用:分析和解答密閉環(huán)境中酵母菌的種群數(shù)量變化的相關問題某興趣小組的同學為了“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”,進行了一系列實驗操作,請分析回答:(1)實驗過程中,每隔24小時取一定量的酵母菌培養(yǎng)液,用血細胞計數(shù)板在顯微鏡下進行細胞計數(shù),并以多次計數(shù)的平均值估算試管中酵母菌種群密度,這種計數(shù)方法相當于種群密度調(diào)查中的

法。

第四十頁，共四十五頁。(2)甲同學進行了如下操作。其中操作正確的有

(填下列操作的序號)。

①將適量干酵母放入裝有一定濃度葡萄糖溶液的錐形瓶中,在適宜條件下培養(yǎng)②靜置一段時間后,用吸管從錐形瓶中吸取培養(yǎng)液③在血細胞計數(shù)板中央滴一滴培養(yǎng)液,蓋上蓋玻片④用濾紙吸除血細胞計數(shù)板邊緣多余培養(yǎng)液⑤待酵母菌沉降到計數(shù)室底部,將計數(shù)板放在載物臺中央,在顯微鏡下觀察、計數(shù)(3)16×25型的血細胞計數(shù)板的計數(shù)室長和寬各為1mm,深度為0.1mm,有以雙線為界的中方格16個,每個中方格又分成25個小方格。圖1表示一個中方格中酵母菌的分布情況,以該中方格為一個樣方,計數(shù)結(jié)果是酵母菌有

個。如果計數(shù)的中方格酵母菌平均數(shù)為18個,則1mL培養(yǎng)液中酵母菌的總數(shù)為

個。

(4)乙同學使用血細胞計數(shù)板計數(shù)時,如果觀察到視野中有氣泡,應

。

第四十一頁，共四十五頁。(5)丙同學為探究溫度對酵母菌種群數(shù)量變化的影響,得到如圖2所示結(jié)果,由此并不能得出酵母菌的最適培養(yǎng)溫度為25℃。為了確定培養(yǎng)酵母菌的最適溫度,需要進一步實驗,寫出實驗設計思路:

。

答案:(1)樣方(2)①④⑤(3)152.8