高三生物一輪復習課件第一講種群的特征及數(shù)量變化

高考生物一輪復習講考綱考情講核心素養(yǎng)構思維導圖真題再現(xiàn)知識總結內容導航第九單元種群和群落第一講種群的特征及數(shù)量變化講考綱考情2.最近考情2021全國卷甲(6)、2021全國卷乙(30)2020全國卷Ⅰ(6)、2020全國卷Ⅱ(6)2020全國卷Ⅲ(9)、2019全國卷Ⅰ(6、31)2019全國卷Ⅲ(31)、2018全國卷Ⅰ(5)2018全國卷Ⅲ(6)、2017全國卷Ⅰ(5)2017全國卷Ⅱ(31)、2017全國卷Ⅲ(5)1.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)變化課堂目標聽課問題1.列舉種群的特征2.嘗試用樣方法調查種群密度3.說明構建種群增長模型的方法4.通過探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化，嘗試構建種群增長的數(shù)學模型5.用數(shù)學模型解釋種群數(shù)量的變化6.關注人類活動對種群數(shù)量變化的影響1.使用樣方法和標志重捕法調查種群密度時應注意什么問題2.種群的數(shù)量特征之間有怎樣的關系3.種群的數(shù)量增長的“J”型與“S”型曲線有何不同4.如何將環(huán)境容納量(K值)應用于現(xiàn)實生活中3.目標要求講核心素養(yǎng)1.生命觀念——結構與功能觀：種群屬于生命系統(tǒng)，具有性別比例、年齡組成等特征；

生物與環(huán)境觀：分析種群數(shù)量變化，2.科學思維——建立模型：構建種群增長數(shù)學模型；3.科學探究——制定并實施方案：用樣方法調查某種雙子葉植物的種群密度；探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量的動態(tài)變化；4.社會責任——歸納總結種群數(shù)量變化在實踐中的應用；構思維導圖2134種群數(shù)量的變化及應用種群的特征及種群密度的調查方法實驗探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化真題再現(xiàn)第一講種群的特征及數(shù)量變化知識總結一、種群的數(shù)量特征【生命觀念、科學探究】1.種群及種群特征（1）基本概念種群：在一定的___________，_______生物的______個體。種群密度：種群在單位面積或單位體積內的個體數(shù)。（2）種群的數(shù)量特征及相互關系自然區(qū)域內全部同種可可西里全部的藏羚羊四川所有的大熊貓知識總結一、種群的數(shù)量特征【生命觀念、科學探究】（2）種群的數(shù)量特征及相互關系單位體積最基本個體總數(shù)決定遷入或遷出決定各年齡期預測雌雄個體影響知識總結（一）種群的數(shù)量特征【生命觀念、科學探究】調查方法適用對象逐個計數(shù)法分布范圍小、個體大的生物估算法樣方法植物和活動能力弱、范圍小的動物標志重捕法活動能力強、范圍大的動物黑光燈誘捕法趨光性的昆蟲2.種群密度的估算方法（1）選擇合適的種群密度調查方法2.種群密度的估算方法(2)樣方法并非只適用于植物①適用對象：植物或活動范圍____、活動能力____的動物(或昆蟲卵)。②取樣方法：五點取樣法和____________。③取樣關鍵：__________。小弱等距取樣法隨機取樣④樣方法調查種群密度應注意的問題知識總結（一）種群的數(shù)量特征【生命觀念、科學探究】活動范圍____、活動能力____的動物。2.種群密度的估算方法(3)標志重捕法調查期間無遷入和遷出、出生和死亡；標記物對所調查動物生命活動無影響，不能太過醒目、不易脫落②適用對象：大強④標志重捕法調查種群密度誤差分析知識總結（一）種群的數(shù)量特征【生命觀念、科學探究】①注意事項③計算公式：2.種群密度的估算方法(4)黑光燈誘捕法對于有________的昆蟲，還可以用黑光燈進行燈光誘捕的方法調查種群密度。(5)抽樣檢測法對于酵母菌等微生物可以用抽樣檢測法調查種群密度。注意：在調查分布范圍較小，個體較大的種群時，可以逐個計數(shù)。趨光性知識總結（一）種群的數(shù)量特征【生命觀念、科學探究】【知識拓展】（一）樣方法和標志重捕法的比較項目樣方法標志重捕法方法步驟①隨機取樣②計數(shù)每個樣方個體數(shù)③求解所有樣方種群密度的平均值即是該種群的種群密度①在被調查范圍內捕獲一些個體并做標記。后放回（初捕標志數(shù)）②一段時間后重捕（統(tǒng)計重捕數(shù)和重捕標志數(shù)）③按公式計算注意事項①隨機取樣（關鍵）②多次取樣③樣方大小適宜④計數(shù)：記相鄰兩邊及夾角①調查期內沒有新的出生和死亡，沒有遷入和遷出②標志物不能過分醒目，標志物和標志方法必須對動物沒有傷害【知識拓展】（二）標志重捕法導致種群總數(shù)出現(xiàn)誤差的原因偏大：1.標志物脫落2.被標記個體捕獲機會降低3.標志物導致標記個體易被捕食4.被標記個體死亡偏?。罕粯擞泜€體放回后未融入原種群，導致密度過大

（例如重捕時間間隔過短）3.四率：單位時間內新產生（死亡、遷入或遷出）的個體數(shù)目占該種群個體總數(shù)（原有總數(shù)）的比率。公式：出生率=單位時間內新產生個體數(shù)原種群個體總數(shù)×100%知識總結（一）種群的數(shù)量特征【生命觀念、科學探究】4.年齡組成：一個種群中各年齡期的個體數(shù)目的比率。

增長型：幼年個體＞老年個體，出生率＞死亡率，種群密度將增大。穩(wěn)定型：幼年個體≈老年個體，出生率≈死亡率，種群密度將相對穩(wěn)定。衰退型：幼年個體＜老年個體，出生率＜死亡率，種群密度將減小。知識總結（一）種群的數(shù)量特征【生命觀念、科學探究】年齡組成的類型及判斷技巧1）統(tǒng)計圖4.年齡組成：一個種群中各年齡期的個體數(shù)目的比率。知識總結（一）種群的數(shù)量特征【生命觀念、科學探究】增長型穩(wěn)定型衰退型

2）曲線圖和柱形圖5.性別比例種群中雌雄個體數(shù)目的比率。1.主要計數(shù)有生殖能力的雌雄個體；2.并非所有生物的雌雄比都為1:1（例如：蜜蜂、獅子）3.破壞性別比例平衡后，將影響種群出生率，進而影響種群密度。注意知識總結（一）種群的數(shù)量特征【生命觀念、科學探究】【知識拓展】（一）各數(shù)量特征的意義種群密度：種群最基本的數(shù)量特征；四率：種群數(shù)量的決定因素，直接影響種群大小和種群密度；年齡組成：通過影響出生率和死亡率，預測種群密度（數(shù)量）未來變化趨勢；性別比例：通過影響出生率，間接影響種群密度。【知識拓展】（二）各數(shù)量特征之間的關系種群密度種群的數(shù)量特征最基本特征出生率死亡率遷入率遷出率年齡組成影響性別比例影響預測變化趨勢間接影響決定（直接影響）[注意](1)____________是種群最基本的數(shù)量特征。(2)直接決定種群密度的是__________________、____________________。(3)年齡組成和性別比例不直接決定種群密度，年齡組成通過影響種群的__________________，從而________種群數(shù)量變化趨勢，性別比例能夠影響種群的_________間接影響____________。種群密度出生率和死亡率遷入率和遷出率出生率和死亡率預測出生率種群密度1.用樣方法調查草地中某種植物種群密度時宜選擇雙子葉草本植物的原因是___________________________________________________________________。單子葉草本植物常常是叢生或蔓生的，從地上部分難以辨別是一株還是多株【知識拓展】（三）教材深挖拓展2.在對某種鼠的調查中，調查范圍為1公頃，第一次捕獲并標記39只鼠，第二次捕獲34只鼠，其中有標記的鼠15只。1）這個種群中鼠的種群密度大約是_____只/公頃。882）若捕捉后該鼠不易再被捕捉，則估算的種群密度會_______（填“偏高”或“偏低”），理由是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。偏高該鼠被捕捉一次之后不易再被捕捉，再次捕獲的被標記的個體數(shù)減少，由種群數(shù)量＝初次捕獲個體數(shù)×再次捕獲個體數(shù)÷再次捕獲的被標記的個體數(shù)可知，種群數(shù)量變大，即估算值大于實際的種群密度3.年齡組成為穩(wěn)定型的種群，種群數(shù)量在近期_________（填“一定”或“不一定”）能保持穩(wěn)定，其理由是___________________________________________________________________________________________________________________________。不一定出生率和死亡率不完全決定于年齡組成，還會受到食物、天敵、氣候等多種因素的影響。此外，種群數(shù)量還受遷入率和遷出率的影響知識總結均勻分布：如農田、行道樹等隨機分布：如草地上的狗尾草、蒲公英等集群分布：如樹上的蚜蟲、狼群、魚群等二、種群的空間特征【生命觀念】①含義：種群中的個體在其生活空間中的位置狀態(tài)或布局。2134種群數(shù)量的變化及應用種群的特征及種群密度的調查方法實驗探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化真題再現(xiàn)第一講種群的特征及數(shù)量變化知識總結一、種群數(shù)量變化的研究【科學思維】1.研究內容：增長、波動、下降、穩(wěn)定2.方法：模型構建法（數(shù)學模型）3.步驟：觀察研究對象，提出問題。提出合理的假設。根據實驗數(shù)據，用適當?shù)臄?shù)學。形式對事物的性質進行表達，即建立數(shù)學模型。通過進一步實驗或觀察，對模型進行檢驗或修正。4.數(shù)學模型：N0:該種群的起始數(shù)量Nt:t年后該種群的數(shù)量λ:該種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù)t:時間5.“J”型增長曲線1.產生原因：食物和空間條件充裕、氣候適宜，沒有敵害等。2.產生情形：實驗室條件下種群剛遷入一個適宜的環(huán)境時3.特點：種群數(shù)量連續(xù)增長，無K值知識總結二、“J”型增長曲線（理想狀態(tài)）【科學思維】Nt＝N0λt知識總結1.產生原因：資源和空間條件有限，存在敵害等。2.產生情形：自然界的資源和空間總是有限的，當種群密度增大時，種內斗爭就會加劇，天敵的數(shù)量也會增加，使種群的出生率降低，死亡率增高。當死亡率增高到與出生率相等時，種群增長就會停止，有時會穩(wěn)定在一定的水平。5.環(huán)境容納量：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，又稱K值。（K值不是一成不變的，它會隨著環(huán)境的改變而改變。）4.曲線特點：種群數(shù)量達到K/2時，增長速率最大，種群數(shù)量達到環(huán)境條件所允許的環(huán)境容納量（即K值）后，將停止增長。3.“S”型曲線＜K，出生率＞死亡率，增長率＞0≈K，出生率≈死亡率，增長率≈0＞K，出生率＜死亡率，增長率＜0三、“S”型增長曲線（現(xiàn)實狀態(tài)）【科學思維】6.K值的表示方法及變化(1)K值的四種表示方法知識總結(2)K值不是一成不變的K值會隨著環(huán)境的改變而發(fā)生變化，當環(huán)境遭到破壞時，K值會下降；當環(huán)境條件改善時，K值會上升。三、“S”型增長曲線（現(xiàn)實狀態(tài)）【科學思維】7.種群“S”型增長曲線的分析方法1）t1之前：種群數(shù)量小于K/2，由于資源和空間條件相對充裕，種群數(shù)量增長較快，當種群數(shù)量為K/2時，出生率遠大于死亡率，種群增長速率達到最大值。2）t1～t2：由于資源和空間有限，當種群密度增大時，種內斗爭加劇，種群增長速率下降。3）t2時：種群數(shù)量為K值，達到最大值，出生率等于死亡率。知識總結三、“S”型增長曲線（現(xiàn)實狀態(tài)）【科學思維】提醒K值≠種群的最大數(shù)量。①種群數(shù)量能達到的最大值是種群在某一時間點出現(xiàn)的，這個值可能大于環(huán)境容納量。②在環(huán)境不遭受破壞的情況下，種群數(shù)量會在K值上下波動；當種群數(shù)量偏離K值的時候，生態(tài)系統(tǒng)會通過負反饋調節(jié)使種群數(shù)量回到一定范圍內。項目曲線模型前提條件曲線特點增長率增長速率K值聯(lián)系“J”型增長曲線理想狀態(tài)種群數(shù)量以一定倍數(shù)連續(xù)增長無兩種增長曲線的差異主要時環(huán)境阻力大小不同，因而對種群數(shù)量增長的影響不同“S”型增長曲線現(xiàn)實狀態(tài)種群數(shù)量達到K/2時，增長速率最大；種群數(shù)量達到K值后，將保持相對穩(wěn)定有四、種群的“J”型增長和“S”型增長曲線比較知識總結內因：種群起始數(shù)量、四率自然因素：氣候、食物、天敵、傳染病等外因人為因素：各種人類活動及環(huán)境污染等知識總結五、影響種群數(shù)量的因素【科學思維】知識總結六、種群研究的應用——K值與K/2值的應用【社會責任】知識總結六、種群研究的應用——K值與K/2值的應用【社會責任】1.K值與K/2值的比較K值：出生率＝死亡率，增長率＝0，增長速率＝0。

K/2值：出生率＞死亡率，增長速率最大。2.曲線t1對應K/2值，t2對應K值3.農業(yè)生產中的應用（1）瀕危動物和野生資源的保護（2）漁業(yè)或林業(yè)資源開發(fā)（3）有害生物防治知識總結六、種群研究的應用——K值與K/2值的應用【社會責任】建立自然保護區(qū)增大K值開發(fā)越接近K值越好開發(fā)后種群數(shù)量維持在K/2K/2前防治，嚴防達到K/2增大環(huán)境阻力，降低K值（例如：減少生活空間，增加天敵）4.最大捕撈量和最大日捕撈量最大捕撈量：種群數(shù)量達到K/2時及時捕撈可以獲得可持續(xù)利用的最大捕撈量。最大日捕撈量：種群數(shù)量在K值時可獲得最大日捕獲量?！局R拓展】（一）增長率和增長速率1.概念①增長率：單位數(shù)量的個體在單位時間內新增加的個體數(shù)，即增長率＝單位時間內增長的數(shù)量/初始數(shù)量×100%=出生率-死亡率。②增長速率：單位時間內新增加的個體數(shù)（即種群數(shù)量增長曲線的斜率），即增長速率＝一定時間內增長的數(shù)量/時間。增長率＝（末數(shù)－初數(shù)）/初數(shù)×100%＝（Nt－N0）/N0×100%（無單位）；增長速率＝（末數(shù)－初數(shù)）/時間＝（Nt－N0）/t（有單位，如個/年）。假設某一種群的數(shù)量在某一時間t（如一年）內，由初始數(shù)量N0增長到數(shù)量Nt，則該種群的增長率和增長速率的計算公式分別為：2.曲線KK【知識拓展】（二）λ和增長率的關系1、λ≠增長率種群“J”型增長的數(shù)學模型：Nt＝N0λt，λ代表某時段結束時種群數(shù)量為初始數(shù)量的倍數(shù)，而非增長率。增長率＝(末數(shù)－初數(shù))/初數(shù)×100%＝(N0λt＋1－N0λt)/N0λt×100%＝(λ－1)×100%。2、關于λ的曲線分析①λ＞1：種群增長率＞0，種群屬于增長型，數(shù)量將增加。若λ保持不變（0—t1），則種群呈“J”型增長，如圖中AB段（不包括B點）；②λ＜1：種群增長率＜0，種群屬于衰退型，數(shù)量將逐漸減少，t3時種群增長率最小，t4時種群數(shù)量最小，如圖中BC、CD段（不包括B、D點）；③λ＝1：種群增長率＝0，種群屬于穩(wěn)定型，數(shù)量基本不變，如圖中B、D點。④種群的最大數(shù)量在B點；種群的最小數(shù)量在D點?！局R拓展】（三）教材深挖拓展1.種群數(shù)量呈“J”型增長的原因有哪些？提示：食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等。2.從環(huán)境容納量的角度思考，對家鼠等有害動物的控制，應采取什么措施？提示：可以降低其環(huán)境容納量，如減少食物來源、養(yǎng)殖其天敵等。3.在“S”型增長曲線中，種群數(shù)量超過K/2后，種群增長速率減小，其對應的年齡組成一定為衰退型嗎？提示：不是。在“S”型增長曲線中，當種群數(shù)量超過K/2后，其增長速率減小，但其對應的年齡組成為增長型。達到K值以后，屬于穩(wěn)定型。4.合理密植會增加種群數(shù)量并提高K值嗎？提示：若空間資源不增加，僅僅合理密植，并不會提高K值。5.種群數(shù)量變化的全部內容就是“J”型和“S”型增長嗎？提示：不是，種群數(shù)量的變化包括增長、波動、穩(wěn)定、下降等。2134種群數(shù)量的變化及應用種群的特征及種群密度的調查方法實驗探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化真題再現(xiàn)第一講種群的特征及數(shù)量變化知識總結探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化【科學探究】1.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_______________________等因素的影響。2）在理想的環(huán)境條件下，酵母菌種群的增長呈________曲線；在有環(huán)境阻力的條件下，酵母菌種群的增長呈________曲線。3）計算酵母菌數(shù)量可用抽樣檢測的方法——___________法。成分、空間、pH、溫度“J”型“S”型顯微計數(shù)2.計數(shù)工具：血球計數(shù)板、顯微鏡等3.要點：（1）菌體濃度高，溶液需要進行定量稀釋；（2）先振蕩試管再取樣，使酵母菌分布均勻，減少誤差；（3）先蓋上蓋玻片，再吸取培養(yǎng)液滴于蓋玻片邊緣，讓培養(yǎng)液自行滲入；制好裝片后，應靜置一會，待酵母菌全部沉降到計數(shù)室底部再觀察；（4）需連續(xù)多天在相同時間取樣計數(shù)。4.實驗流程液體無菌均勻計數(shù)板上蓋玻片邊緣全部沉降到計數(shù)室底部7曲線知識總結探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化【科學探究】3.計數(shù)方法：血球計數(shù)板計數(shù)法知識總結探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化【科學探究】用血細胞計數(shù)板血細胞計數(shù)板有兩種規(guī)格，對于16×25的規(guī)格而言，計四角的4個中方格共計100個小方格中的個體數(shù)量；而對于25×16的規(guī)格而言，計四角和正中間的5個中方格共計80個小方格中的個體數(shù)量，如圖所示。酵母菌細胞個數(shù)/ml=所數(shù)小方格中細胞總數(shù)所數(shù)的小方格數(shù)計數(shù)室知識總結探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化【科學探究】4.種群密度計算方法：×400×104×稀釋倍數(shù)計算公式①在計數(shù)時，先統(tǒng)計(圖B所示)5個中方格中的總菌數(shù)，求得每個中方格的平均值再乘以25，就得出一個大方格中的總菌數(shù)，然后再換算成1mL菌液中的總菌數(shù)。②設5個中方格中總菌數(shù)為a，菌液稀釋倍數(shù)為b，則0.1mm3菌液中的總菌數(shù)為(a/5)×25×b。已知1mL＝1cm3＝1000mm3，1mL菌液的總菌數(shù)＝(a/5)×25×b×10000＝50000a·b。(1)顯微鏡計數(shù)時，對于壓在方格界線上的酵母菌，應遵循“計上不計下，計左不計右”的原則計數(shù)。(2)從試管中吸出培養(yǎng)液進行計數(shù)前，需將試管輕輕振蕩幾次，目的是使培養(yǎng)液中的酵母菌均勻分布，減小誤差。(3)本實驗不需要設置對照實驗，因不同時間取樣已形成對照；需要做重復實驗，目的是盡量減少誤差，需對每個樣品計數(shù)三次，取其平均值。(4)如果一個小方格內酵母菌過多，難以數(shù)清，應當稀釋培養(yǎng)液重新計數(shù)。稀釋的目的是便于酵母菌懸液的計數(shù)。(5)每天計數(shù)酵母菌數(shù)量的時間要固定。5.實驗注意事項及分析知識總結探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化【科學探究】時間/d123456……數(shù)量/個(7）酵母菌的培養(yǎng)應用液體培養(yǎng)基，在無菌條件下進行。(6)結果記錄最好用記錄表，如下：能力素養(yǎng)提升考向

實驗分析與應用1.

下列關于“培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”實驗的相關操作，正確的是(

)①培養(yǎng)酵母菌時，必須去除培養(yǎng)液中的溶解氧②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)③將培養(yǎng)液振蕩搖勻后，用吸管從錐形瓶中吸取一定量的培養(yǎng)液④在血細胞計數(shù)板中央滴一滴培養(yǎng)液，蓋上蓋玻片，并用濾紙吸去邊緣多余培養(yǎng)液⑤待酵母菌全部沉降到計數(shù)室底部，將計數(shù)板放在載物臺的中央，在顯微鏡下觀察、計數(shù)⑥計數(shù)時，壓在小方格界線上的酵母菌應計數(shù)相鄰兩邊及其頂角⑦早期培養(yǎng)不需取樣，培養(yǎng)后期每天取樣一次A.

①②③④⑥

B.

②③④⑥⑦

C.

①②③⑥

D.

②③⑤⑥D2.

[2020山東濟南期末]某實驗小組研究了接種量對培養(yǎng)液中酵母菌種群密度變化的影響，結果如圖所示。相關分析正確的是

(

)A.

實驗中酵母菌計數(shù)應采用平板劃線法B.

0～2

h，酵母菌數(shù)量因種內斗爭劇烈而增長緩慢C.

8～10

h，接種量為1.5

mL的酵母菌種群密度減少的原因可能是培養(yǎng)液pH降低D.

8～10

h，接種量為0.5

mL的酵母菌種群的出生率低于死亡率C2134種群數(shù)量的變化及應用種群的特征及種群密度的調查方法實驗探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化真題再現(xiàn)第一講種群的特征及數(shù)量變化真題再現(xiàn)A．將酵母菌接種到培養(yǎng)液中，并進行第一次計數(shù)B．從靜置的培養(yǎng)液中取適量上清液，用血細胞計數(shù)板計數(shù)C．每天定時取樣，測定酵母菌細胞數(shù)量，繪制種群數(shù)量動態(tài)變化曲線D．營養(yǎng)條件是影響酵母菌種群數(shù)量動態(tài)變化的因素之一B真題再現(xiàn)A．酵母菌種群增長所需的能量全部來自馬鈴薯培養(yǎng)液B．若要估算培養(yǎng)液中酵母菌的數(shù)量，可借助顯微鏡進行C．培養(yǎng)液被分成上述兩組時其中的