江蘇省2013-2014學(xué)年高二上冊(cè)生物同步：31生物群落的基本單位-種群蘇教版必修3課件

3.1——種群課件《優(yōu)化方案》（蘇教版必修3）第一節(jié)生物群落的基本單位——種群課標(biāo)領(lǐng)航學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.明確種群的概念2．列舉說明種群的特征和影響種群數(shù)量變動(dòng)的因素3．樣方法調(diào)查種群密度的基本方法能力目標(biāo)：能嘗試用樣方法調(diào)查周邊地區(qū)雙子葉植物的種群密度，并能據(jù)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，作出合理的分析和判斷，提高探究、收集信息、分析和解決問題的能力情感目標(biāo)：1.體驗(yàn)、領(lǐng)悟科學(xué)研究的方法，培養(yǎng)不斷創(chuàng)新精神2．通過學(xué)習(xí)人類活動(dòng)對(duì)種群數(shù)量變化的影響，形成可持續(xù)發(fā)展的觀點(diǎn)

核心要點(diǎn)突破實(shí)驗(yàn)探究創(chuàng)新知能過關(guān)演練第一節(jié)基礎(chǔ)自主梳理基礎(chǔ)自主梳理一、種群的特征1．種群：在一定時(shí)間內(nèi)占據(jù)一定空間的_____生物的_____個(gè)體。2．種群密度(1)概念：種群在單位面積或單位體積中的全部個(gè)體數(shù)。(2)調(diào)查方法為取樣調(diào)查法。動(dòng)物：___________；植物：_______。同種所有標(biāo)志重捕法樣方法3．出生率和死亡率(1)概念：?jiǎn)挝粩?shù)量個(gè)體在單位時(shí)間內(nèi)新出生或死亡的個(gè)體數(shù)。(2)意義：_____種群大小和密度的最直接因素。4．年齡結(jié)構(gòu)(1)概念：一個(gè)種群中各年齡期的個(gè)體數(shù)目比例。(2)類型：_______：年幼個(gè)體較多，老年個(gè)體較少，出生率大于死亡率，密度將增大。決定增長(zhǎng)型________：各年齡期個(gè)體比例適中，出生率與死亡率大致相等，密度較穩(wěn)定。________：老年個(gè)體較多，幼年個(gè)體較少，死亡率大于出生率，密度將減少。5．性別比例(1)概念：種群中雌雄個(gè)體數(shù)目的比例。(2)意義：在一定程度上_____種群密度。穩(wěn)定型衰亡型影響二、種群研究的核心問題及意義1．種群研究的核心問題：種群數(shù)量的變化。2．影響種群數(shù)量變化的因素(1)________________

、___________是決定種群數(shù)量變化的主要因素。(2)年齡組成、性別比例是_________________的主要依據(jù)。3．實(shí)踐意義(1)保育______________。(2)監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)和有效控制__________。(3)監(jiān)控人口數(shù)量。出生率和死亡率遷入和遷出預(yù)測(cè)種群數(shù)量變化珍稀瀕危生物有害生物三、種群數(shù)量的增長(zhǎng)規(guī)律1．建立數(shù)學(xué)模型(1)地位：對(duì)種群進(jìn)行動(dòng)態(tài)研究過程中的___________。(2)過程：表達(dá)與驗(yàn)證。(3)目的：闡明__________________的規(guī)律及其調(diào)節(jié)機(jī)制。2．種群增長(zhǎng)的“J”型曲線(1)形成的條件：食物和空間________、_________和沒有敵害等理想條件下。關(guān)鍵環(huán)節(jié)自然種群動(dòng)態(tài)變化條件充裕氣候適宜

思考感悟2．種群數(shù)量達(dá)到K值后，數(shù)量能維持恒定不變嗎？為什么？【提示】

不能。由于環(huán)境是時(shí)刻發(fā)生變化的，故其容納量也會(huì)發(fā)生變化，其數(shù)量會(huì)發(fā)生波動(dòng)。4．探究：培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化(1)材料選擇：_________繁殖速度快，個(gè)體小，作為研究種群變化的材料，容易建立具有代表意義的科學(xué)模型。(2)研究計(jì)劃：根據(jù)已經(jīng)掌握的知識(shí)，設(shè)計(jì)_________________；設(shè)計(jì)計(jì)數(shù)的時(shí)間和方法；設(shè)計(jì)研究結(jié)果的記錄表格。(3)總結(jié)交流：用_____表示酵母菌數(shù)量隨時(shí)間的變化過程。酵母菌酵母菌的培養(yǎng)條件曲線核心要點(diǎn)突破要點(diǎn)一種群密度變化的判斷1．影響種群密度的因素

根據(jù)下面甲、乙兩個(gè)國(guó)家各年齡段的人口數(shù)量曲線圖，判斷下列敘述正確的是(

)例1A．甲屬于人口穩(wěn)定型國(guó)家，乙屬于人口衰退型國(guó)家B．甲屬于人口增長(zhǎng)型國(guó)家，乙屬于人口穩(wěn)定型國(guó)家C．甲屬于人口增長(zhǎng)型國(guó)家，乙屬于人口衰退型國(guó)家D．甲屬于人口衰退型國(guó)家，乙屬于人口穩(wěn)定型國(guó)家【嘗試解答】

B

【互動(dòng)探究】

(1)若干年后，甲國(guó)家、乙國(guó)家人口數(shù)量將發(fā)生怎樣的變化？(2)采取什么措施可降低甲國(guó)家的人口數(shù)量？【提示】

(1)甲國(guó)家人口數(shù)量增加，乙國(guó)家人口數(shù)量基本不變。(2)實(shí)行計(jì)劃生育，降低出生率。跟蹤訓(xùn)練下列有關(guān)種群的敘述，正確的是(

)①內(nèi)蒙古草原上的全部牛是一個(gè)種群②池塘中所有的魚是一個(gè)種群③稻田中所有的三化螟是一個(gè)種群④種群密度的決定因素是年齡結(jié)構(gòu)、性別比例⑤影響種群密度大小的直接因素是出生率和死亡率A．①③⑤

B．②④C．②④⑤

D．③⑤解析：選D。內(nèi)蒙古草原上的全部牛一般不是由同一種牛組成的；池塘里的魚也不是單一的物種；稻田里的三化螟是由同一種生物個(gè)體組成的，是一個(gè)種群；年齡結(jié)構(gòu)和性別比例對(duì)種群密度不起決定性作用，出生率和死亡率才是決定種群密度大小的直接因素。(2)樣方的選取①樣方數(shù)目的確定。樣方數(shù)目的多少隨調(diào)查地段的總體面積而定?？傮w面積大，選取的樣方數(shù)多些。一般地說，選取的樣方越多，求得的種群密度越接近實(shí)際情況。②樣方大小的確定依據(jù)。a．視調(diào)查的植物類型而定。溫帶地區(qū)樣方的大小，一般地說，喬木為100m2，灌木為16m2，草本植物為1m2。b．視調(diào)查對(duì)象的分布情況而定。一般而言，對(duì)于分布不規(guī)則的種群，多數(shù)小樣方取樣比少數(shù)大樣方取樣效果好。③常用取樣方法：五點(diǎn)取樣法和等距取樣法。特別提醒(1)利用標(biāo)記重捕法計(jì)算的種群密度要和實(shí)際相符必須滿足以下兩個(gè)條件：①該區(qū)域無較多個(gè)體出生和死亡。②該區(qū)域無較多個(gè)體遷入和遷出。(2)標(biāo)記物和標(biāo)記方法必須對(duì)動(dòng)物不會(huì)產(chǎn)生傷害；標(biāo)記符號(hào)不能過分醒目，如果過分醒目，可能會(huì)改變被標(biāo)記個(gè)體在自然界中與其他生物的關(guān)系，從而導(dǎo)致結(jié)果失真；標(biāo)記符號(hào)必須能維持一定的時(shí)間，在調(diào)查期間不能消失。

如圖表示某小組的同學(xué)在進(jìn)行雙子葉草本植物苦荬菜種群密度調(diào)查時(shí)確定的小樣方之一，圓圈表示個(gè)體。例2(1)請(qǐng)將應(yīng)該計(jì)數(shù)的圓圈涂黑。(2)某調(diào)查小組對(duì)苦荬菜調(diào)查的結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。下表是10個(gè)小組的調(diào)查結(jié)果，則該塊地苦荬菜的種群密度為________株/m2。組別12345678910株數(shù)0233484233【嘗試解答】

(1)略(只要是計(jì)數(shù)樣方內(nèi)部和相鄰兩邊及頂角個(gè)體即可。不是相鄰四邊，如果每個(gè)樣方都是四邊都計(jì)數(shù)，肯定要比實(shí)際值偏大)(2)3(第1組和第6組明顯偏離平均值，應(yīng)舍棄不計(jì))【解析】

(1)要遵循樣方統(tǒng)計(jì)原則，選取任意相鄰兩邊及其頂角個(gè)體涂黑。(2)選取的樣方必須具有代表性，不具有代表性的樣方應(yīng)舍棄，如第1組和第6組。跟蹤訓(xùn)練

(2011年江蘇泰州高二檢測(cè))生態(tài)工作者從東到西對(duì)我國(guó)北方A、B、C三種類型的草原進(jìn)行調(diào)查。下表是不同調(diào)查面積的物種數(shù)量統(tǒng)計(jì)結(jié)果。調(diào)查面

(cm×cm)草原類型10×1020×2040×4080×8090×90100×100110×110120×120130×130140×140A358141617192020…B35691113131313…C235888888…在調(diào)查B草原某種雙子葉草本植物種群密度時(shí)，設(shè)計(jì)如下調(diào)查步驟。①選取40cm×40cm為最佳樣方面積。②在該物種分布較密集的地方取5個(gè)樣方。③計(jì)數(shù)每個(gè)樣方內(nèi)該植物的個(gè)體數(shù)。若計(jì)數(shù)結(jié)果由多到少依次為N1、N2、N3、N4、N5，則將N3作為種群密度的估計(jì)值。請(qǐng)指出以上設(shè)計(jì)步驟中的錯(cuò)誤并加以改正。解析：所取樣方應(yīng)隨機(jī)確定，樣方面積應(yīng)取物種種類數(shù)達(dá)到穩(wěn)定的最小面積，分析表格可知為100cm×100cm時(shí)種群密度為各樣方的平均數(shù)。答案：(1)選取的樣方面積不對(duì)。應(yīng)取物種種類數(shù)達(dá)到穩(wěn)定的最小面積100cm×100cm。(2)取樣方法不對(duì)。應(yīng)在B草原中隨機(jī)取樣。(3)對(duì)種群密度值的估算方法不對(duì)。應(yīng)以調(diào)查樣方的單位面積中種群個(gè)體數(shù)量的平均數(shù)作為種群密度的估計(jì)值?！癑”型曲線“S”型曲線產(chǎn)生條件理想狀態(tài)：(1)食物、空間條件充裕(2)氣候適宜(3)沒有敵害、疾病現(xiàn)實(shí)狀態(tài)：(1)食物、空間有限(2)各種生態(tài)因素綜合作用特點(diǎn)種群數(shù)量以一定的倍數(shù)連續(xù)增長(zhǎng)種群數(shù)量達(dá)到環(huán)境容納量K值后，將在K值上下保持相對(duì)穩(wěn)定環(huán)境容納量(K值)無K值有K值種群增長(zhǎng)率保持穩(wěn)定先增加后減少曲線要點(diǎn)三種群數(shù)量增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型1.“J”型數(shù)量增長(zhǎng)的兩種情形(1)實(shí)驗(yàn)室條件下。(2)當(dāng)一個(gè)種群剛遷入一個(gè)新的適宜環(huán)境時(shí)。2．在自然條件下，曲線不像數(shù)學(xué)模型所預(yù)測(cè)的那樣光滑、典型。3．“J”型和“S”型兩種增長(zhǎng)方式的差異主要在于有無環(huán)境阻力對(duì)種群數(shù)量增長(zhǎng)的影響。特別提醒(1)“J”型、“S”型增長(zhǎng)曲線橫坐標(biāo)代表時(shí)間，縱坐標(biāo)代表個(gè)體數(shù)量。若縱坐標(biāo)改為增長(zhǎng)率，則“J”型應(yīng)為穩(wěn)定不變；“S”型曲線對(duì)應(yīng)的應(yīng)為先增大后減小，其中在K/2時(shí)達(dá)到最大，K時(shí)為0。(2)“S”型曲線中的K/2，在生產(chǎn)中常被稱為“控制點(diǎn)”，有益生物的數(shù)量控制在此點(diǎn)，會(huì)得到更快的增長(zhǎng)，有害生物的數(shù)量控制在此點(diǎn)以下，會(huì)限制其快速增長(zhǎng)。

用牛奶瓶培養(yǎng)黑腹果蠅，觀察成蟲數(shù)量的變化，結(jié)果如下表：例3時(shí)間(天)15913172125293337成蟲數(shù)(只)6102871131207270302327341根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，下列結(jié)果正確的是(

)A．第13～25天，成蟲數(shù)量增長(zhǎng)快的主要原因是個(gè)體生長(zhǎng)加快B．第17～29天，成蟲增長(zhǎng)率上升、死亡率下降C．第21～37天，成蟲增長(zhǎng)率的下降與種群密度的改變有關(guān)D．第1～37天，成蟲數(shù)量呈“J型”增長(zhǎng)【思路點(diǎn)撥】

本題考查影響種群數(shù)量變化的因素及數(shù)量增長(zhǎng)模型。解答本題可從以下角度分析：(1)明確影響種群數(shù)量變化的因素。(2)回顧“J”型曲線和“S”型曲線的特點(diǎn)。(3)正確分析表格提供的信息進(jìn)行解答。【嘗試解答】C

【解析】分析題目中的表格可知，第13～25天，成蟲數(shù)量增長(zhǎng)快的主要原因是營(yíng)養(yǎng)豐富、環(huán)境條件適宜；第17～29天，成蟲增長(zhǎng)率下降；第21～37天，成蟲增長(zhǎng)率的下降與種群密度的改變有關(guān)；第1～37天，成蟲數(shù)量表現(xiàn)為“S”型增長(zhǎng)，所以C正確。跟蹤訓(xùn)練

(2010年高考山東卷)右圖表示出生率、死亡率和種群密度的關(guān)系，據(jù)此分析得出的正確表述是(

)A．在K/2時(shí)控制有害動(dòng)物最有效B．圖示規(guī)律可作為控制人口增長(zhǎng)的依據(jù)C．該圖可用于實(shí)踐中估算種群最大凈補(bǔ)充量D．在K/2時(shí)捕撈魚類最易得到最大日捕獲量解析：選C。據(jù)圖可知，K/2時(shí)種群的凈補(bǔ)充量最大，所以控制有害動(dòng)物應(yīng)在其種群數(shù)量達(dá)到K/2之前，種群密度很小即該種群處于發(fā)展初期時(shí)進(jìn)行控制最為有效；控制人口增長(zhǎng)不能選擇在K/2時(shí)，且控制人口不能通過控制死亡率實(shí)現(xiàn)，而是通過降低出生率實(shí)現(xiàn)；種群在K/2時(shí)凈補(bǔ)充量最大，該圖可以為實(shí)踐中估算最大凈補(bǔ)充量提供依據(jù)；在K/2時(shí)捕撈魚類可使魚類資源得到持續(xù)性發(fā)展，但要得到最大日捕撈量應(yīng)在達(dá)到環(huán)境容納量即K值時(shí)進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)探究創(chuàng)新探究培養(yǎng)酵母菌種群數(shù)量的變化1．實(shí)驗(yàn)原理(1)酵母菌屬兼性厭氧型微生物，有氧時(shí)產(chǎn)生二氧化碳和水，無氧時(shí)產(chǎn)生二氧化碳和酒精。(2)用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌，種群的增長(zhǎng)受培養(yǎng)液的成分、空間、pH、溫度等因素的影響。(3)在理想的無限環(huán)境中，酵母菌種群的增長(zhǎng)呈“J”型曲線，在有限的環(huán)境下，酵母菌種群的增長(zhǎng)呈“S”型曲線。2．設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)試管編號(hào)ABC管內(nèi)液體培養(yǎng)液/mL1010無菌水/mL10酵母菌/mL0.10.10.1溫度條件/℃285283.實(shí)驗(yàn)步驟(1)將10mL無菌馬鈴薯培養(yǎng)液或肉湯培養(yǎng)液加入試管中。(2)將酵母菌接種入試管中的培養(yǎng)液中混合均勻。(3)將試管在28℃條件下連續(xù)培養(yǎng)7d。(4)每天取樣計(jì)數(shù)酵母菌數(shù)量，采用抽樣檢測(cè)法：將蓋玻片放在計(jì)數(shù)板上，用吸管吸取培養(yǎng)液，滴于蓋玻片邊緣，讓培養(yǎng)液自行滲入到計(jì)數(shù)板小方格內(nèi)，顯微觀察并計(jì)數(shù)一個(gè)小方格內(nèi)的菌種數(shù)，已知小方格的培養(yǎng)液厚度為0.1mm，計(jì)算出培養(yǎng)液體積，換算出10mL培養(yǎng)液