種群（二）第56講高三一輪復(fù)習(xí)授課人：考情分析本節(jié)內(nèi)容考頻不高，題型主要以選擇題為主，題目考查難度中等，常單獨(dú)考察，有時(shí)也結(jié)合光合作用、呼吸作用、酶等內(nèi)容一起考察，考查學(xué)生對(duì)相關(guān)種群及其動(dòng)態(tài)變化的認(rèn)識(shí),或結(jié)合一些情景信息或表格信息設(shè)置題目近5年考情考點(diǎn)2024貴州、全國(guó)，2023遼寧，2022重慶，2025廣東種群數(shù)量增長(zhǎng)曲線2024浙江、廣東、山東，2023天津、山東、浙江，2022河北種群的概念及特征2023山東，2022山東、全國(guó)，2021福建種群密度的調(diào)查方法及應(yīng)用2023廣東、浙江，2022山東、全國(guó)，2021海南影響種群數(shù)量變化的因素2024北京，2022江蘇，2021江蘇、福建探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化學(xué)習(xí)目標(biāo)1.生命觀念：通過分析影響種群數(shù)量的因素，建立生物與環(huán)境相統(tǒng)一的觀點(diǎn)。2.科學(xué)思維：建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型，培養(yǎng)歸納與概況的思維能力3.社會(huì)責(zé)任：歸納種群數(shù)量變化的規(guī)律在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，養(yǎng)成關(guān)注生產(chǎn)實(shí)踐，學(xué)以致用的態(tài)度。種群數(shù)量的變化影響種群數(shù)量變化的因素本節(jié)綱要探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化二、種群數(shù)量的變化(1)數(shù)學(xué)模型：用來描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的

。Eg.列表、公式，曲線等都是數(shù)學(xué)模型(2)一般步驟：

→提出假設(shè)→根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立數(shù)學(xué)模型→通過進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)或觀察等，對(duì)模型進(jìn)行

。(3)表達(dá)形式①

：科學(xué)、準(zhǔn)確，但不夠直觀。②

：直觀，但不夠精確。數(shù)學(xué)形式觀察研究對(duì)象，提出問題檢驗(yàn)或修正數(shù)學(xué)方程式曲線圖1、種群數(shù)量變化的研究方法二、種群數(shù)量的變化2、種群數(shù)量的增長(zhǎng)：①“J”形增長(zhǎng)1）形成原因：食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有天敵(捕食和寄生天敵)、沒有其他競(jìng)爭(zhēng)物種等理想狀態(tài)種群每年以一定的倍數(shù)增長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)室條件下、外來物種入侵、遷移入新環(huán)境會(huì)出現(xiàn)理想狀態(tài)2）模型構(gòu)建：假設(shè):種群數(shù)量每年以一定的倍數(shù)(λ)增長(zhǎng)。種群起始數(shù)量為N0N1=N0λN2=N1λ=N0

λ2

N3=N2λ=N0λ3

Nt=N0λt二、種群數(shù)量的變化2、種群數(shù)量的增長(zhǎng)：①“J”形增長(zhǎng)3）數(shù)學(xué)公式：Nt=N0λt每年增長(zhǎng)倍數(shù)λ=當(dāng)年種群數(shù)量前一年種群數(shù)量4）模型：增長(zhǎng)速率：?jiǎn)挝粫r(shí)間的增長(zhǎng)數(shù)量（有單位：數(shù)量/時(shí)間）增長(zhǎng)率：增長(zhǎng)數(shù)目/增長(zhǎng)前數(shù)目=出生率—死亡率（無單位）λ-1只有λ＞1且為定值時(shí)，種群增長(zhǎng)才為“J”形增長(zhǎng)。二、種群數(shù)量的變化2.種群數(shù)量的增長(zhǎng)：①“J”形增長(zhǎng)?a段——λ>1且恒定，種群數(shù)量呈“J”形增長(zhǎng)。?b段——λ盡管下降，但仍大于1，此段種群出生率大于死亡率，則種群數(shù)量一直增長(zhǎng)。?c段——λ＝1，種群數(shù)量維持相對(duì)穩(wěn)定。?d段——λ<1，種群數(shù)量逐年下降。?e段——盡管λ呈上升趨勢(shì)，但仍未達(dá)到1，故種群數(shù)量逐年下降。5）“λ”曲線分析：二、種群數(shù)量的變化2、種群數(shù)量的增長(zhǎng)：②“S”形增長(zhǎng)1）形成原因：①資源和空間有限②種群密度增大時(shí)，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)加劇，從而使出生率下降，死亡率升高2）模型：一定的環(huán)境條件所能維持的種群最大數(shù)量稱為環(huán)境容納量,又稱K值。3）注意：K值是固定不變的嗎？不是當(dāng)環(huán)境遭到破壞，由于食物減少和活動(dòng)范圍縮小，K值會(huì)變??；當(dāng)環(huán)境改善時(shí)，K值會(huì)上升。MM值是環(huán)境容納量嗎？不是種群不在M值左右波動(dòng)K值不一定是最大值二、種群數(shù)量的變化2、種群數(shù)量的增長(zhǎng)：②“S”形增長(zhǎng)4）“S”曲線的分析：?ab段——個(gè)體數(shù)量少，增長(zhǎng)較緩慢。?bc段——資源和空間豐富，出生率升高，種群數(shù)量增長(zhǎng)迅速。?c點(diǎn)——種群數(shù)量為K/2，種群增長(zhǎng)速率達(dá)到最大。?cd段——資源和空間有限，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)加劇，出生率降低，死亡率升高，種群增長(zhǎng)減緩；?de段——出生率約等于死亡率，種群增長(zhǎng)速率幾乎為0，種群數(shù)量達(dá)到K值，且維持相對(duì)穩(wěn)定。二、種群數(shù)量的變化2、種群數(shù)量的增長(zhǎng)：②“S”形增長(zhǎng)5）種群S型增長(zhǎng)的其他曲線：K時(shí)：種群停止增長(zhǎng)，增長(zhǎng)速率=0，出生率=死亡率K/2時(shí)：種群增長(zhǎng)速率最大，出生速率與死亡速率的差值最大瀕危動(dòng)物和野生資源的保護(hù)漁業(yè)或林業(yè)資源開發(fā)有害生物防治二、種群數(shù)量的變化2、種群數(shù)量的增長(zhǎng)：②“S”形增長(zhǎng)6）應(yīng)用：

防治，嚴(yán)防達(dá)到

，增大

，降低

。（例如:減少

，增加

）建立

。增大

。

開發(fā)應(yīng)在

。開發(fā)后種群數(shù)量維持在

。自然保護(hù)區(qū)K值K/2后K/2K/2前K/2環(huán)境阻力K值生活空間天敵K/2時(shí)種群增長(zhǎng)速率最大，能快速恢復(fù)，獲得較多生物資源二、種群數(shù)量的變化K/2

t0t1t2

時(shí)間種群數(shù)量Kabcde【易錯(cuò)易混】最大捕撈量≠最大日捕撈量因?yàn)椴遏~后保留在K/2值處，種群增長(zhǎng)速率最大，可實(shí)現(xiàn)“既有較大收獲量又可保持種群高速增長(zhǎng)”，符合可持續(xù)發(fā)展的原則。2、種群數(shù)量的增長(zhǎng)：②“S”形增長(zhǎng)①要持續(xù)獲得最大捕撈量:K/2之后捕撈②要獲得最大日捕撈量:應(yīng)在種群密度最大時(shí)捕撈(即K值時(shí))6）應(yīng)用：2、種群數(shù)量的增長(zhǎng)：②“S”形增長(zhǎng)6）應(yīng)用：二、種群數(shù)量的變化從環(huán)境容納量的角度思考，對(duì)家鼠等有害動(dòng)物的控制，應(yīng)當(dāng)采取什么措施？可以采取措施降低有害動(dòng)物種群的環(huán)境容納量如①將食物儲(chǔ)藏在安全處，斷絕或減少它們的食物來源；②室內(nèi)采取硬化地面等措施，減少它們挖造巢穴的場(chǎng)所；③養(yǎng)殖或釋放它們的天敵；等等。二、種群數(shù)量的變化2、種群數(shù)量的增長(zhǎng)：③種群增長(zhǎng)的“J”形曲線與“S”形曲線“J”形增長(zhǎng)“S”形增長(zhǎng)產(chǎn)生條件常見描述增長(zhǎng)特點(diǎn)曲線聯(lián)系食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等理想條件。資源和空間有限、受其他生物制約。種群數(shù)量以一定倍數(shù)增長(zhǎng)（λ>1）出生>死亡先增長(zhǎng)，后保持穩(wěn)定出生>死亡→出生=死亡“S”形增長(zhǎng)是“J”形增長(zhǎng)在自然界環(huán)境阻力作用下發(fā)展的必然結(jié)果。實(shí)驗(yàn)室條件下，外來物種入侵的早期有環(huán)境阻力，自然條件下二、種群數(shù)量的變化2、種群數(shù)量的增長(zhǎng)：③種群增長(zhǎng)的“J”形曲線與“S”形曲線牛刀小試1、【2024貴州高考】酵母菌W是一種產(chǎn)果膠酶工程菌。為探究酵母菌W的果膠酶產(chǎn)量與甲醇濃度（Ⅰ<Ⅱ<Ⅲ）的關(guān)系。將酵母菌W以相同的初始接種量接種到發(fā)酵罐，在適宜條件下培養(yǎng)，結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是（）A．發(fā)酵罐中接種量越高，酵母菌W的K值越大B．甲醇濃度為Ⅲ時(shí)，酵母菌W的果膠酶合成量最高C．72h前，三組實(shí)驗(yàn)中，甲醇濃度為Ⅱ時(shí)，產(chǎn)果膠酶速率最高D．96h后，是酵母菌W用于工業(yè)生產(chǎn)中收集果膠酶的最佳時(shí)期CA、K值與接種量無關(guān)，與空間、資源等因素有關(guān)，A錯(cuò)誤；B、由圖可知，甲醇濃度為Ⅱ時(shí)，酵母菌W的果膠酶合成量最高，B錯(cuò)誤；C、72h前，三組實(shí)驗(yàn)中，甲醇濃度為Ⅱ時(shí)，產(chǎn)果膠酶速率最高，即相應(yīng)曲線的斜率最大，C正確；D、據(jù)圖可知，96h后，果膠酶的產(chǎn)量下降，因此收集果膠酶的最佳時(shí)機(jī)應(yīng)在96h之前，D錯(cuò)誤。牛刀小試2、【2024全國(guó)高考】用一定量的液體培養(yǎng)基培養(yǎng)某種細(xì)菌，活細(xì)菌數(shù)隨時(shí)間的變化趨勢(shì)如圖所示，其中Ⅰ～Ⅳ表示細(xì)菌種群增長(zhǎng)的4個(gè)時(shí)期。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A．培養(yǎng)基中的細(xì)菌不能通過有絲分裂進(jìn)行增殖B．Ⅱ期細(xì)菌數(shù)量增長(zhǎng)快，存在“J”形增長(zhǎng)階段C．Ⅲ期細(xì)菌沒有增殖和死亡，總數(shù)保持相對(duì)穩(wěn)定D．Ⅳ期細(xì)菌數(shù)量下降的主要原因有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)匱乏CA、有絲分裂是真核細(xì)胞的增殖方式，細(xì)菌是原核細(xì)胞，進(jìn)行二分裂，所以培養(yǎng)基中的細(xì)菌不能通過有絲分裂進(jìn)行增殖，A正確；B、Ⅱ期由于資源充足，細(xì)菌經(jīng)過一段的調(diào)整適應(yīng)，種群增長(zhǎng)可能會(huì)短暫出現(xiàn)“J”形的增長(zhǎng)，B正確；C、Ⅲ期細(xì)菌的增殖速率和死亡速率基本相等，總數(shù)保持相對(duì)穩(wěn)定，C錯(cuò)誤；D、IV期培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量減少和代謝產(chǎn)物積累，細(xì)菌種群數(shù)量會(huì)下降，D正確。牛刀小試3、【2023遼寧高考】在布氏田鼠種群數(shù)量爆發(fā)年份，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)加劇，導(dǎo)致出生率下降、個(gè)體免疫力減弱，翌年種群數(shù)量大幅度減少；在種群數(shù)量低的年份，情況完全相反。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A．布氏田鼠種群數(shù)量達(dá)到K/2時(shí)，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度最小B．布氏田鼠種群數(shù)量低的年份，環(huán)境容納量可能不變C．布氏田鼠種群數(shù)量爆發(fā)年份，天敵捕食成功的概率提高D．布氏田鼠種群密度對(duì)種群數(shù)量變化起負(fù)反饋調(diào)節(jié)作用AA、布氏田鼠種群數(shù)量達(dá)到K/2時(shí)，增長(zhǎng)速率最大，但不能說明種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)最小，A錯(cuò)誤；B、布氏田鼠種群數(shù)量低的年份，環(huán)境容納量可能不變，因?yàn)榄h(huán)境容納量主要受到環(huán)境的影響，B正確；C、布氏田鼠種群數(shù)量爆發(fā)年份，由于數(shù)量增加，天敵捕食成功的概率提高，C正確；D、由題干可知，布氏田鼠種群密度對(duì)種群數(shù)量變化起負(fù)反饋調(diào)節(jié)作用，D正確。三、影響種群數(shù)量變化的因素1、非生物因素陽光溫度水森林中林下植物的種群密度主要取決于林冠層的郁閉度許多植物種子春季萌發(fā)受氣溫升高影響昆蟲寒冷季節(jié)死亡受氣溫降低影響干旱缺水使植物種群死亡率升高氣候干旱是飛蝗種群爆發(fā)式增長(zhǎng)的主要原因郁閉度=林冠垂直投影面積/林地總面積(對(duì)種群數(shù)量變化的影響往往是綜合性的）

三、影響種群數(shù)量變化的因素2、生物因素種內(nèi)種間捕食競(jìng)爭(zhēng)寄生有利于覓食、避敵、繁殖、遷徙等食物天敵植物競(jìng)爭(zhēng)陽光和養(yǎng)分動(dòng)物競(jìng)爭(zhēng)食物動(dòng)物被寄生蟲寄生，細(xì)菌或病毒引起的傳染病都能引起種群數(shù)量的變化如黏液瘤病毒化解了澳洲野兔的爆發(fā)種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)種內(nèi)互助爭(zhēng)奪生活資源或配偶互利共生eg.豆科植物和根瘤菌三、影響種群數(shù)量變化的因素①密度制約因素:概念:一般來說，__________等___________對(duì)種群數(shù)量的作用強(qiáng)度與該種群密度是______的；舉例:同樣是缺少食物，種群密度______，該種群受食物短缺的影響就_____；②非密度制約因素:概念:___________等_________以及___________等____________，對(duì)種群的作用強(qiáng)度與種群密度_______；舉例:在遭遇寒流時(shí),有些昆蟲種群不論其密度______，所有個(gè)體都會(huì)死亡。食物和天敵相關(guān)越高越大氣溫和干旱生物因素氣候因素地震、火災(zāi)無關(guān)高低3、制約因素(生物因素、光照等非生物因素一般都是密度制約因素)自然災(zāi)害牛刀小試4、【2024山東高考】（多選）種群增長(zhǎng)率等于出生率減死亡率。不同物種的甲、乙種群在一段時(shí)間內(nèi)的增長(zhǎng)率與種群密度的關(guān)系如圖所示。已知隨時(shí)間推移種群密度逐漸增加，a為種群延續(xù)所需的最小種群數(shù)量所對(duì)應(yīng)的種群密度；甲、乙中有一個(gè)種群個(gè)體間存在共同抵御天敵等種內(nèi)互助。下列說法正確的是（）A．乙種群存在種內(nèi)互助B．由a至c，乙種群?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)增加的個(gè)體數(shù)逐漸增多C．由a至c，乙種群的數(shù)量增長(zhǎng)曲線呈“S”形D．a(chǎn)至b階段，甲種群的年齡結(jié)構(gòu)為衰退型環(huán)境容納量是指在環(huán)境條件不受破壞的情況下,一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量,B點(diǎn)時(shí)蚜蟲種群數(shù)量達(dá)到最大值,但是不能維持在該值,所以B點(diǎn)不是蚜蟲種群數(shù)量的環(huán)境容納量,A項(xiàng)錯(cuò)誤;BC段出現(xiàn)在6~7月,此時(shí)段溫度較高,由此可知BC段種群數(shù)量急劇下降的主要原因是高溫,B項(xiàng)正確;AB段是4~6月,此時(shí)段種群數(shù)量急劇上升,BC段是6~7月,此時(shí)段種群數(shù)量急劇下降,CD段是7~9月,此時(shí)段種群數(shù)量變化不大,由此可以得出該蚜蟲種群數(shù)量的變化往往會(huì)呈現(xiàn)季節(jié)性波動(dòng),C項(xiàng)正確;非密度制約因素是指影響程度與種群密度無關(guān)的因素,所以若蚜蟲的種群數(shù)量超過K值,非密度制約因素作用強(qiáng)度不變,D項(xiàng)正確。AC牛刀小試5.【2023廣東高考】某地區(qū)蝗蟲在秋季產(chǎn)卵后死亡，以卵越冬。某年秋季降溫提前，大量蝗蟲在產(chǎn)卵前死亡，次年該地區(qū)蝗蟲的種群密度明顯下降。對(duì)蝗蟲種群密度下降的合理解釋是（

）A．密度制約因素導(dǎo)致出生率下降B．密度制約因素導(dǎo)致死亡率上升C．非密度制約因素導(dǎo)致出生率下降D．非密度制約因素導(dǎo)致死亡率上升氣溫對(duì)種群的作用強(qiáng)度與該種群的密度無關(guān)，因此被稱為非密度制約因素；蝗蟲原本就會(huì)在秋季死亡，降溫使它們死亡前沒有產(chǎn)生后代，導(dǎo)致出生率下降，所以C正確，ABD錯(cuò)誤。C四、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化1、實(shí)驗(yàn)原理(1)用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌，種群的增長(zhǎng)受培養(yǎng)液的_______、空間、pH、________等因素的影響。(2)在理想的環(huán)境條件下，酵母菌種群的增長(zhǎng)呈“______”形曲線增長(zhǎng)；在有環(huán)境阻力的條件下，酵母菌種群的增長(zhǎng)呈“______”形曲線增長(zhǎng)。在恒定培養(yǎng)液中當(dāng)酵母菌種群數(shù)量達(dá)K值后,還會(huì)轉(zhuǎn)而下降直至全部死亡。(3)計(jì)算酵母菌數(shù)量可用__________的方法——顯微計(jì)數(shù)法。成分溫度JS抽樣檢測(cè)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗、代謝產(chǎn)物積累及pH變化所致

四、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化2、計(jì)數(shù)工具：血細(xì)胞計(jì)數(shù)板兩個(gè)計(jì)數(shù)室XB.K.250.10mm1/400mm2①大方格：方格網(wǎng)上刻有9個(gè)大方格，其中只有中間的一個(gè)大方格供計(jì)數(shù)用，稱為計(jì)數(shù)室。1mm1mm計(jì)數(shù)室（中間大方格）的邊長(zhǎng)為1mm，蓋上蓋玻片后，深度為0.1mm，其體積為

mm3，合

_______mL。0.11×10-41mL=1cm32、計(jì)數(shù)工具：血細(xì)胞計(jì)數(shù)板四、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化1mm1mm但無論哪種規(guī)格的計(jì)數(shù)板，每個(gè)大方格都有16×25＝400個(gè)小方格。通常有兩種規(guī)格中方格16(中格)×25(小格)型小方格25(中格)×16(小格)型四個(gè)頂角及中央5個(gè)中格四個(gè)頂角中格取樣方法：5x16=80小格4x25=100小格抽樣計(jì)數(shù)：四、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化3、實(shí)驗(yàn)流程重復(fù)組3組實(shí)驗(yàn)的平均值重點(diǎn)！??！即先蓋蓋玻片，再滴培養(yǎng)液酵母菌全部沉降到計(jì)數(shù)室底部，減少實(shí)驗(yàn)誤差。四、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化4、計(jì)算方法：中方格16(中格)×25(小格)型小方格25(中格)×16(小格)型四個(gè)頂角及中央5個(gè)中格四個(gè)頂角中格取樣方法：1mL樣品中酵母菌數(shù)（種群密度）：規(guī)格二（25×16）：＝中方格中酵母菌數(shù)量的平均值×25×104×稀釋倍數(shù)規(guī)格一（16×25）：＝中方格中酵母菌數(shù)量的平均值×16×104×稀釋倍數(shù)四、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化4、計(jì)算方法：中方格16(中格)×25(小格)型小方格25(中格)×16(小格)型四個(gè)頂角及中央5個(gè)中格四個(gè)頂角中格取樣方法：1mL樣品中酵母菌數(shù)（種群密度）：規(guī)格二（25×16）：＝5個(gè)中方格內(nèi)酵母菌數(shù)量/80×400×104×稀釋倍數(shù)規(guī)格一（16×25）：＝4個(gè)中方格內(nèi)酵母菌數(shù)量/100×400×104×稀釋倍數(shù)四、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化用血球計(jì)數(shù)板對(duì)培養(yǎng)液中酵母菌進(jìn)行計(jì)數(shù)，若計(jì)數(shù)室為1mm×1mm×0.1mm方格，由400個(gè)小方格組成，如果一個(gè)小方格內(nèi)酵母菌過多，難以計(jì)數(shù)，應(yīng)先

后再計(jì)數(shù)。若多次重復(fù)計(jì)數(shù)后，算得每個(gè)小方格中平均有5個(gè)酵母菌，則10mL該培養(yǎng)液中酵母菌總數(shù)有

個(gè)。稀釋2×108

解析：根據(jù)公式：5×400×10000×10＝2×108

4、計(jì)算方法：四、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化5、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析①開始一段時(shí)間內(nèi)，酵母菌的增長(zhǎng)符合______形曲線增長(zhǎng)模型。②de段曲線下降的原因可能有_______________________________________________________________________?！癝”培養(yǎng)液的pH等理化性質(zhì)發(fā)生改變等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)