专题22-种群的特征及数量变化(教案).docx

专题22 种群的特征及数量变化

讲考纲考情

1、 最新考纲
（1）.种群的特征(Ⅰ)
（2）.种群的数量变化(Ⅱ)
（3）.探究培养液中酵母菌数量的动态变化
2、最近考情
2019·全国卷Ⅰ(6)、2019·全国卷Ⅲ(31)、2018·全国卷Ⅰ(5)、2017·全国卷Ⅰ(5)、
2017·全国卷Ⅱ(31)、2017·全国卷Ⅲ(5)
讲核心素养

生命观念 分析种群数量变化，建立生物与环境相协调的观点
科学思维 构建种群增长数学模型
科学探究 调查双子叶植物的种群密度，探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化
社会责任 归纳总结种群数量变化在实践中的应用
构思维导图

核心突破例题精讲

考点一 种群的特征【科学思维】
【基础知识梳理】
1．种群的特征
(1)种群的概念
种群是在一定的自然区域内，同种生物的全部个体。
(2)种群的数量特征及相互关系

①种群密度是种群最基本的数量特征。
②直接决定种群密度的因素是出生率和死亡率、迁入率和迁出率。
③年龄组成和性别比例不直接决定种群密度，年龄组成通过影响种群的出生率和死亡率，从而预测种群数量变化趋势，性别比例能够影响种群的出生率间接影响种群密度。
2．种群密度的调查方法
项目
样方法
标志重捕法
调查
对象
植物或活动范围小的动物
活动能力强、活动范围大的动物
调查
程序
确定调查对象
↓
选取样方
↓
计数
↓
计算种群密度，取平均值
确定调查对象
　↓
捕获并标记个体数(数量为M)
　↓
重捕、计数
　↓
计算种群数量：N＝M·

3.种群的空间特征及类型
(1)含义：组成种群的个体，在其生活空间中的位置状态或布局。
(2)类型(连线)

【核心考点突破】标志重捕法调查种群密度应注意的问题
(1)标志重捕法中标记物要合适，不能过于醒目；不能影响被标记对象的正常生理活动；标记物不易脱落，能维持一定时间。
(2)标志重捕法中两次捕捉期间种群数量要稳定：被调查个体在调查期间没有大量迁入和迁出、出生和死亡的现象。

例题精讲：(2020·湖南岳阳一模)下列关于种群特征的叙述中，正确的是(　　)
A.动物性成熟的早晚对动物出生率大小有重要影响
B.出生率减去死亡率就是种群的自然增长速率
C.各种生物的种群性别比例均为1∶1
D.种群密度是种群内个体特征的统计值
【答案】　A
【解析】　动物性成熟的早晚对动物出生率大小有重要影响，性成熟延迟则出生率降低，A正确；出生率减去死亡率是种群的自然增长率，B错误；一般种群的性别比例为1∶1，还有雌性数量大于雄性的，或雄性数量大于雌性的情况，C错误；种群密度是种群内数量特征的统计值，D错误。

变式训练：(2019·福州质检)下列有关种群密度调查方法的说法，正确的是(　　)
A．标志重捕法研究期间，种群最好没有迁入和迁出
B．调查森林中乔木和灌木的种群密度，两者的样方大小必须一致
C．标志重捕法必须保证所标记种群在整个调查区域内是均匀分布的
D．对湖泊中水禽的数量进行调查时，样方应设置在近岸浅水、水草丰富的区域
【答案】　A
【解析】　标志重捕法研究期间，被调查个体必须在调查期间没有大量迁入和迁出、出生和死亡的现象，这样测得的种群密度才准确，A正确；选取样方面积时既要保证物种数较全，又要保证面积最小和取样方便，因此调查不同植物类型时样方面积不同，由于乔木体积大，所以样方面积要比调查灌木植物种群密度时的样方面积大，B错误；标志重捕法所标记的种群在整个调查区域内不一定是均匀分布的，C错误；样方法调查时，取样的关键是要做到随机取样，不能掺入主观因素，D错误。

考点二 种群数量的变化【科学思维】
【基础知识梳理】
1．种群数量变化的研究方法
(1)研究方法：建构数学模型。
(2)一般步骤：观察研究对象，提出问题→提出合理的假设→根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达→通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正。
2．种群数量的“J”型增长

(1)形成原因：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害。
(2)数学模型
Nt＝N0λt
(3)曲线特点
①种群的数量以一定的倍数连续增长，不受自身种群大小和环境条件的制约。
②种群的增长率＝λ－1_，是定值。
3．种群数量的“S”型增长

(1)形成原因：资源、空间有限。
(2)曲线特点
①一开始种群数量增长缓慢，然后增长逐渐加快，在种群数量达到K/2时，增长速率最大。
②后期由于种内斗争加剧，天敌数量增加等因素，出生率降低，死亡率增高，种群数量增长减缓。
③当出生率和死亡率相等时，种群数量稳定在K值(环境容纳量)。
(3)K值在实践中的应用
比较项目
野生生物资源的保护与利用
有害生物的防治
实例
捕鱼、森林砍伐等
灭鼠、灭蝗等
K值(环境最大容纳量)
保护野生生物生活的环境，减小环境阻力，增大K值
如为防鼠害而封锁粮食、清除生活垃圾、保护鼠的天敌等，降低K值
K/2(最大增长速率)
捕捞后，使鱼的种群数量维持在K/2，鱼的种群数量会迅速回升
及时控制种群数量，严防达到K/2值，若达到该值，该有害生物可能成灾

4.种群数量的波动和下降
大多数种群的数量总是在波动中；在不利的条件下，种群数量还会急剧下降，甚至消亡。
5．影响种群数量变化的因素
(1)自然因素：气候、食物、天敌、传染病等。
(2)人为因素：人类活动。
例题精讲：.(2019·全国卷Ⅰ，6)某实验小组用细菌甲(异养生物)作为材料来探究不同条件下种群增长的特点，设计了三个实验组，每组接种相同数量的细菌甲后进行培养，培养过程中定时更新培养基，三组的更新时间间隔分别为3 h、10 h、23 h，得到a、b、c三条种群增长曲线，如图所示。下列叙述错误的是(　　)

A.细菌甲能够将培养基中的有机物分解成无机物
B.培养基更换频率的不同，可用来表示环境资源量的不同
C.在培养到23 h之前，a组培养基中的营养和空间条件都是充裕的
D.培养基更新时间间隔为23 h时，种群增长不会出现J型增长阶段
【答案】　D
【解析】　异养生物可以把有机物转化成无机物，A正确；随着微生物的生长繁殖，培养基中的营养物质不断减少，代谢废物不断增加，故更换培养基的频率不同可以表示环境资源量的不同，B正确；由曲线可知，a组中细菌甲在23 h前，数量增长一直很快，说明该组培养基中的营养和空间条件一直是充裕的，C正确；培养基更新时间间隔为23 h时，在培养的早期，培养基中的营养和空间资源是充足的，细菌甲种群的增长会出现J型增长阶段，且图中a、c曲线在早期重合，也可说明早期可出现J型增长阶段，D错误。

变式训练：(2018·全国卷Ⅰ，5)种群密度是种群的数量特征之一。下列叙述错误的是(　　)
A.种群的S型增长是受资源因素限制而呈现的结果
B.某林场中繁殖力极强老鼠种群数量的增长会受密度制约
C.鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时，单位水体该鱼的产量有可能相同
D.培养瓶中细菌种群数量达到K值前，密度对其增长的制约逐渐减弱
【答案】　D
【解析】　自然界的资源总是有限的，当种群密度增大时，种内斗争就会加剧，以该种群为食的动物的数量也会增加，致使种群的出生率降低，死亡率增高，出现S型增长，A正确；老鼠较强的繁殖力极有可能导致其种群密度快速增加，进而致使种内斗争加剧，种群数量的增长随之受到限制，B正确；鱼塘中某种鱼的养殖密度较低时，单条鱼的重量较大，当养殖密度较高时，单条鱼的重量较小，故单位水体该鱼的产量有可能相同，C正确；培养瓶中细菌种群数量达到K值前，随着种群密度的加大，密度对其种群数量增长的制约逐渐增强，D错误。
考点三 探究培养液中酵母菌种群数量的变化【科学探究】
【基础知识梳理】
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)在理想的环境条件下，酵母菌种群的增长呈“J”型曲线增长；在有环境阻力的条件下，酵母菌种群的增长呈“S”型曲线增长。
(3)计算酵母菌数量可用抽样检测的方法——显微计数法。
2．实验流程

【核心考点突破】实验注意事项及分析
(1)显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应遵循“计上不计下，计左不计右”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)本实验不需要设置对照实验，因不同时间取样已形成自身对照；需要做重复实验，目的是尽量减小误差，应对每个样品计数三次，取其平均值。
(4)如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当稀释培养液重新计数。稀释的目的是便于酵母菌悬液的计数，以每个小方格内含有4～5个酵母细胞为宜。

例题精讲：(2019·海南卷，24)将接种在马铃薯培养液中的酵母菌培养一段时间后，充分混匀并随机分成不等的两组后分别进行培养。下列说法错误的是(　　)
A.酵母菌种群增长所需的能量全部来自于马铃薯培养液
B.若要估算培养液中酵母菌的数量，可借助显微镜进行
C.培养液被分成上述两组时其中的酵母菌种群密度是不同的
D.给营养充足的培养液通入O2有利于酵母菌种群数量的增加
【答案】　C
【解析】　酵母菌种群增长所需的能量来自于有机物的氧化分解，所需的有机物全部来自于马铃薯培养液，A正确；若要估算培养液中酵母菌的数量，可用血细胞计数板计数，需要借助显微镜，B正确；培养液与酵母菌充分混匀后被分成不等的两份，其中的酵母菌数量不同，由于是充分混匀的，故酵母菌的种群密度相同，C错误；给营养充足的培养液通入O2有利于酵母菌进行有氧呼吸，种群数量会增加，D正确。

变式训练：下列关于“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验的相关操作，正确的是(　　)
①培养酵母菌时，必须去除培养液中的溶解氧　②将适量干酵母放入装有一定浓度葡萄糖溶液的锥形瓶中，在适宜条件下培养　③将培养液振荡摇匀后，用吸管从锥形瓶中吸取一定量的培养液　④在血细胞计数板中央滴一滴培养液，盖上盖玻片，并用滤纸吸去边缘多余培养液⑤待酵母菌全部沉降到计数室底部，将计数板放在载物台中央，在显微镜下观察、计数　⑥计数时，压在小方格界线上的酵母菌应计数相邻两边及其顶角　⑦早期培养不需取样，培养后期每天取样一次
A．①②③④⑥ B．②③④⑥⑦
C．①②③⑥ D．②③⑤⑥
【答案】　D
【解析】　①培养酵母菌时，不需要去除培养液中的溶解氧；④中不是先在血细胞计数板中央滴培养液，再盖上盖玻片，应该是盖上盖玻片之后再滴培养液；⑦早期培养也要取样观察。
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