高中生物第九单元生物与环境第29讲种群的特征和数量的变化省公开课一等奖新名师优质课获奖课件.pptx

生物,第九单元生物与环境,第29讲种群特征和数量改变,第1页,考情分析,备考导航,最新考纲,全国卷六年考题统计,全国卷六年考题分值统计,1.种群特征(),全国卷T5;全国卷T31;全国卷T5;全国卷T31;,全国卷T6、T32,2.种群数量改变(),全国卷T31;全国卷T31,3.试验:探究培养液中酵母菌数量动态改变,第2页,知识梳理,自主学习 扎实基础,1.种群数量特征,(1)调查种群密度方法,样方法,a.适用范围:植物、,动物,如蚯蚓、跳蝻。,b.取样关键:,。,c.惯用取样法:五点取样法、,。,d.计算种群密度:某植物种群密度=,。,e.计数标准:同种植物个体不论大小都要计数,在边界限上应遵照“计,个体”标准。,考点一种群特征,活动范围小,随机取样,等距取样法,相邻两边及其夹角上,第3页,标志重捕法,a.适用范围:,。,b.计算公式:,(N为种群数量,M为标识个体数,n为第一次捕捉并标识数量,m为重捕个体中被标识个体数)。,c.公式成立条件:标识个体与未标识个体在重捕时被捕概率相等,在调查期内没有新个体出生和死亡,没有迁入和迁出。,(2)年纪组成类型、特点及种群密度改变连线,活动能力强、活动范围大动物,N=Mn/m,第4页,答案：,第5页,(3)出生率和死亡率、迁入率和迁出率、性别百分比,项目,定义,特点或意义,出生率,(死亡率),单位时间内新产生(死亡)个体数目占该种群 比率,决定种群大小,和种群密度,迁入率,(迁出率),单位时间内迁入(迁出)个体,占该种群 比率,性别百分比,种群中 个体数目标百分比,在一定程度上影响种群密度,个体总数,个体总数,雌雄,第6页,【深挖教材】,(1)为何种群年纪组成能够预测种群未来发展趋势?,提醒:,因为不一样年纪组成种群中,老年、成年、幼年个体数不一样,所以可预测其未来出生率与死亡率进而可预测种群未来发展趋势。,(2)性别百分比是怎样影响种群密度?,提醒:,性别百分比经过改变种群出生率,进而改变种群密度。,2.种群空间特征,类型,实例,分布型,稻田中水稻空间分布,分布型,草地上某种杂草空间分布,集群分布型,瓢虫空间分布,均匀,随机,第7页,重点透析,剖析考点 拓展深化,种群数量特征之间关系,第8页,(1)最基本数量特征种群密度。,(2)决定种群密度直接原因出生率和死亡率、迁入率和迁出率。在详细环境中种群要依据实际情况分析。,(3)决定种群密度间接原因年纪组成和性别百分比。其中年纪组成既能影响出生率,又能影响死亡率,而性别百分比只能影响出生率。,(4)预测种群数量改变趋势年纪组成,但这种趋势不一定能实现,如气候、天敌、食物等环境原因发生改变。,【易错点拨】,(1)种群数量大,其种群密度不一定大,种群密度是种群在单位面积或单位体积中个体数,强调“单位面积或单位体积”,所以种群数量大种群,其种群密度不一定大。,(2)种群出生率(或迁入率)大,其种群密度不一定大,种群密度是由出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定,所以种群出生率(或迁入率)大,其种群密度不一定大。,第9页,题组例练,分类例练 提炼方法,题组一,种群数量特征分析与判断,1.(湖南衡阳一模),以下对种群特征描述中,错误是(),A.某田鼠种群中,雌雄百分比约为11,B.某市近三年迁入人口约为31万人,约占总人口5%,C.橡树种子散布能力差,常在母株附近形成集群,D.某池塘生物种类繁多,据统计含有150各种生物,D,解析:,某田鼠种群中,雌雄百分比约为11,属于种群特征性别百分比;B选项描述是迁入率,属于种群特征;橡树种子散布能力差,常在母株附近形成集群,是种群空间分布,属于种群空间特征;某池塘生物种类繁多,这属于群落丰富度。,第10页,2.以下对种群特征概念图分析正确是(),A.种群最基本数量特征是出生率、死亡率,B.“J”型增加种群中没有死亡和迁出,C.预测种群数量未来改变主要依据是b,D.种群数量到达K值时,c也到达最大并保持不变,解析:,种群最基本数量特征是种群密度;“J”型增加是在食物和空间条件充裕、气候适宜和没有敌害等理想条件下,种群数量连续增加,含有一定增加率,不过并不是没有死亡和迁出;b年纪组成能预测种群数量未来改变趋势;种群数量到达K值时,c种群密度也到达最大并保持相对稳定而不是保持不变。,C,第11页,题组二,种群密度调查方法应用,3.(全国卷,5),假如采取样方法调查某地域(甲地)蒲公英种群密度,以下做法中正确是(),A.计数甲地内蒲公英总数,再除以甲地面积,作为甲地蒲公英种群密度,B.计数全部样方内蒲公英总数,除以甲地面积,作为甲地蒲公英种群密度,C.计算出每个样方中蒲公英密度,求出全部样方蒲公英密度平均值,作为甲地蒲公英种群密度,D.求出全部样方蒲公英总数,除以全部样方面积之和,再乘以甲地面积,作为甲地蒲公英种群密度,C,解析:,用样方法调查植物种群密度时,要先计算出各样方中该植物种群密度,再求出全部样方中该植物种群密度平均值。,第12页,4.,(安徽六安期末),某研究机构对我国北方草原一个主要害鼠布氏田鼠进行了调查。调查样方总面积为2 hm,2,(1 hm,2,=10 000 m,2,)。在调查区内,放置100个捕鼠笼,在一夜间对布氏田鼠进行初捕,将捕捉鼠经标识后在原地释放。3日后,在同一地方再放置一样数量捕鼠笼进行重捕,结果以下表所表示。以下相关叙述错误是(),B,项目,捕捉数(只),标识数(只),雌性个体数(只),雄性个体数(只),初捕,32,32,14,18,重捕,36,4,18,18,A.该草地布氏田鼠平均种群密度为144只/hm,2,B.实际上田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉,上述计算所得平均种群密度与实际种群密度相比可能会偏低,C.综合两次捕捉情况,该田鼠种群性别百分比(/)为8/9,D.如经调查某草原田鼠种群属于增加型,能够预测该草原鼠害将会严重,必须做好防治准备工作,第13页,解析:,该草地中布氏田鼠平均密度为323642=144(只/hm,2,);因为田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉,这么使得第二次捕捉个体随机性差一些,故计算所得平均种群密度比实际高;依据两次捕捉田鼠中雌雄个体数可得种群中性别百分比为/=(14+18)(18+18)=32/,36=8/9;若田鼠种群属于增加型,则田鼠种群密度将会增加,该草原鼠害将会严重。,第14页,利用标志重捕法估算种群密度误差分析,设种群数量为A只,第一次捕捉B只并标识,第二次捕捉了a只,其中有b只被标识,依据公式 =,得A=。,由上式分析可知:,(1)若因为某种原因(如标志物易脱落、被标识个体被捕机会降低、标志物造成被标识个体易于被捕食、被标识个体放回后还未充分融入该种群中就再次捕捉且在被标识个体稀少处捕捉等)造成b偏小,则A偏大。,(2)若因为某种原因(如被标识个体放回后还未充分融入该种群中就再次捕捉且在被标识个体密集处捕捉等)造成b偏大,则A偏小。,(3)若在调查期间,调查区域有较多个体出生和死亡或迁入和迁出,也会造成估算中出现较大误差。,方法突破,第15页,知识梳理,自主学习 扎实基础,1.种群数量改变研究,(1)方法:,。,(2)步骤:观察研究对象,提出问题提出合理假设依据试验数据,用适当,表示检验或修正。,考点二种群数量改变及应用,构建数学模型,数学形式,第16页,2.种群数量增加“J”型曲线和“S”型曲线,项目,“J”型曲线,“S”型曲线,增加模型,前提条件,理想状态:无限、无限、不受其它生物制约,现实状态:有限、,有限、受其它生物制约,增加率和增加速率,K值有没有,K值,K值,联络,两种增加曲线差异主要是因环境阻力大小不一样,对种群数量增加影响不一样,资源,空间,资源,空间,无,有,第17页,3.K值与K/2值在实践中应用,(1)K值含义:即环境容纳量,是指在环境条件不受破坏情况下,一定空间中所能,种群,数量。种群数量到达最大值(K值)以后保持,。如图中,K值为K,2,而非K,1,。,维持,最大,相对稳定,第18页,(2)应用:,K值:,a.对野生生物资源保护办法:如对于大熊猫,要保护其生活环境,应尽可能,环境阻力,K值。,b.对有害生物防治办法:如对于家鼠,要封存粮食、清理垃圾等,环境阻力,K值。,K/2值:,a.对资源开发与利用办法:如打鱼后保留在,值处,种群增加速率最大,可实现“现有较大收获量又可保持种群高速增加”,符合可连续发展标准。,b.对有害生物防治办法:如灭鼠时及时控制种群数量,严防到达,值,若到达该值,会造成该有害生物成灾。,降低,增大,增大,降低,K/2,K/2,第19页,4.影响种群数量改变原因,(1)内因:,起始种群个体数量。,造成种群数量增加原因:,。,造成种群数量降低原因:,。,(2)外因:,自然原因:气候、食物、天敌、传染病等。,人为原因:种植业、养殖业发展,砍伐森林,猎捕动物,环境污染等。,【深挖教材】,“S”型增加曲线开始部分就是“J”型增加曲线吗?为何?,提醒:,不是,“J”型增加曲线是一个理想条件下种群数量增加曲线,迁入后种群数量马上呈指数形式增加,不存在适应过程,种群增加率一直保持不变。“S”型增加曲线前段是种群对新环境一个适应阶段,一直存在环境阻力如食物、空间有限等,种群增加率一直下降。,出生率死亡率,迁入率迁出率,出生率死亡率,迁入率迁出率,第20页,重点透析,剖析考点 拓展深化,对K值(环境容纳量)解读,(1)K值不是一成不变K值会伴随环境改变而发生改变,当环境遭到破坏时,K值会下降;当环境条件情况改进时,K值会上升。,(2)K值并不是种群数量最大值。K值是环境容纳量,即在确保环境不被破坏前提下所能维持种群最大值,如图所表示:,(3)在环境不遭受破坏情况下,K值会在平均值附近上下波动。当种群偏离平均值时候,会经过负反馈调整机制使种群数量回到一定范围内。,第21页,【易错点拨】,(1)区分种群增加率和增加速率,增加率=,增加速率=,(2)区分K值与K/2值应用,因为种群数量在K/2时种群增加速率最大,所以确保生物资源可连续发展应使捕捉后种群数量维持在K/2,K值时种群数量最大,此时可取得最大日收获生物量。,第22页题组例练,分类例练 提炼方法,题组一,种群增加相关曲线分析,1.(江西宜春模拟),如图表示种群在有环境阻力条件下“S”型增加曲线,以下相关种群数量增加曲线及其应用叙述中错误是(),A.d点时种群年纪组成为增加型,B.当种群数量抵达e点后,增加速率为0,C.b到c改变过程中,其天敌捕食成功率将会增加,D.cd段种群增加速率逐步下降,出生率小于死亡率,D,解析:,d点时种群数量没有抵达K值,仍在增多,所以年纪组成为增加型;抵达e点后,种群数量抵达K值,此时出生率等于死亡率,故增加速率为0;b到c改变过程中,种群数量在增多,所以其天敌捕食成功率将会增加;cd段种群增加速率逐步下降,但数量仍在增多,所以出生率大于死亡率。,第23页,2.(山东烟台期末),如图表示某种群迁入该生态系统一段时间内,种群(=当年某种群个体数/一年前该种群个体数量)和时间关系。以下说法正确是(),A.由图可知,种群密度在第50年时,到达种群环境容纳量(K值),B.当种群密度在第1030年时期内,种内斗争改变趋势是逐步增强,C.该种群出生率和迁入率决定值大小,D.在理想条件下,影响种群数量增加原因主要是环境容纳量,B,解析:,由图可知,种群密度在第40年时,到达种群环境容纳量(K值);当种群密度在第1030年时期内,大于1,种群数量不停增加,所以造成种内斗争改变趋势逐步增强;值大小受各种原因影响如出生率、死亡率、迁入率、迁出率、年纪组成等;在理想条件下,无环境容纳量。,第24页,题组二,种群数量改变规律应用分析,3.(湖北黄冈模拟),如图为自然环境中生物种群数量改变曲线,以下相关叙述错误是(),A.d处波动可能是因为出生率和死亡率变动所致,B.“涸泽而渔”会使鱼数量下降至b以下,使生态系统发展停滞甚至瓦解,C.灭鼠时假如仅杀死一定数量老鼠,可能效果适得其反,D.要开发利用动植物资源,最好要等到c点之后,D,解析:,d处波动可能是因为环境改变造成出生率和死亡率变动所致;“涸泽而渔”做法会严重影响鱼种群数量,造成生态系统发展停滞甚至瓦解;灭鼠时假如仅杀死一定数量老鼠,可能会使老鼠数量维持在K/2处,这时鼠种群增加速率最大,效果会适得其反;种群数量维持在b点,此时种群增加速率最大,增加得最快,可取得最大收益。,第25页,4.图甲和图乙表示出生率、死亡率、净补充量(为出生率、死亡率之差)和种群密度关系,以下相关叙述正确是(),A.图甲中曲线a代表死亡率,曲线b代表出生率,B.海洋鱼类捕捞应使鱼类数量保持在图甲E点,C.图乙中在F点控制有害动物最有效,D.图乙中G点代表种群环境容纳量,D,第26页,解析:,图甲中曲线a代表出生率,曲线b代表死亡率;海洋鱼类捕捞应使鱼类数量保持在K/2时,E点为K值;在F点时种群数量增加最快,不利于控制有害动物数量;图乙中G点对应图甲中E点,均表示种群环境容纳量。,第27页,相关“S”型种群三种曲线分析方法,方法突破,三图对比分析以下:(1)图甲t,1,之前,种群数量小于K/2,因为资源和空间相对充裕,种群数量增加较快,当种群数量为K/2时,出生率远大于死亡率,种群增加速率到达最大值。,(2)图乙t,1,t,2,因为资源和空间有限,当种群密度增大时,种内斗争加剧,天敌数量增加,种群增加速率下降。,(3)图丙t,2,时,种群数量到达K值,此时出生率等于死亡率,种群增加速率为0。,第28页,考点三试验:探究培养液中酵母菌种群数量改变,试验基础,吃透原理 掌握步骤,1.试验原理,(1)用液体培养基培养酵母菌,种群增加受培养液成份、空间、pH、温度等原因影响。,(2)在理想环境中,酵母菌种群增加呈“,”型曲线;在有限环境下,酵母菌种群增加呈“,”型曲线。,J,S,第29页,2.试验步骤,(1)酵母菌培养,培养基,无菌条件,(2)振荡培养基 使酵母菌,分布于培养基中,(3)取样观察,并计数,天天用吸管吸收含有酵母菌培养液并滴在计数板上,计数,小方格内酵母菌数量,再以此为依据,估算试管中酵母菌总数,(4)重复(2)、,(3)步骤,连续观察7天,统计数目,(5)绘图分析 ,将所得数值用曲线表示出来,得出酵母菌种群,规律,液体,均匀,一个,数量改变,第30页,3.试验结果及结论,在一定容积液体培养基中酵母菌种群数量前期表现出,增加。但后期,表现为逐步,。,S型,下降,第31页,1.本试验中为何先盖盖玻片后加酵母菌培养液?,透析:,目标是让培养液自行渗透计数室,以免产生较大误差,若先加培养液后盖盖玻片,会造成计数结果偏大。,2.从试管中吸收培养液进行计数之前,为何将试管振荡几次?,透析:,目标是使培养液中酵母菌均匀分布,降低误差。,3.本试验需要设计对照试验吗?为何?,透析:,该试验不需要设置对照试验,因为试验前后本身形成对照。,4.为何天天取样计数时间要固定?,透析:,控制无关变量,减小试验误差。,透析试验,积累技能 了解方法,第32页,1.在“探究酵母菌种群数量改变”试验中,相关结果分析正确是(),A.先滴培养液,再盖盖玻片,计数结果将偏小,B.取样计数前试管未振荡,计数结果将偏小,C.对压线个体全部计数,计数结果将偏大,D.未稀释直接计数,对计数结果无影响,技能训练,巩固演练 技能提升,解析:,计数时,普通先盖盖玻片,再滴培养液,若先滴培养液,再盖盖玻片,计数结果将偏大;取样计数前应先振荡试管,取样计数前试管未振荡,若取样部位酵母菌数量多,则计数结果偏大;对压线个体计数,正常是计算相邻两边,若全部计数,计数结果将偏大;未稀释直接计数,计数结果将不准。,C,第33页,2.,(广东卷,4),如图表示在一个10 mL封闭培养体系中酵母细胞数量动态改变。关于酵母细胞数量叙述,正确是(),A.种内竞争造成初始阶段增加迟缓,B.可用数学模型N,tN,0,t,表示,C.可用取样器取样法计数,D.K值约为120 000个,D,解析:,酵母菌种群在培养早期需经过一段时间调整适应,故增加迟缓,在靠近K值时,种内斗争加剧,增加速率变小;在封闭培养体系中培养酵母菌数量呈“S”型增加,不适用“J”型增加数学模型;酵母菌计数方法是抽样检测法;由图知,K值为121 00010=120 000(个)。,第34页,3.为探究培养液中酵母菌种群数量动态改变,某研究性学习小组按下表完成了相关试验。,试管编号,培养液,/mL,无菌水/mL,酵母菌母液,/mL,温度(),A,10,-,0.1,20,B,10,-,0.1,5,C,-,10,0.1,20,(1)该试验探究是,对酵母菌种群数量改变影响。,解析:,(1)依据统计表中数据分析可知,该试验各组中存在变量是温度及营养成份,所以试验探究是营养、温度对酵母菌种群数量改变影响。,答案:,(1)营养、温度,第35页,(2)本试验中,某学生部分试验操作过程以下:,a.将A、B、C三支试管放置在表中对应温度、其它条件适宜环境中培养,第一天开始取样计数,连续七天;,b.用无菌吸管从静置试管中吸收酵母菌培养液少许;,c.加入血细胞计数板计数室,再盖上盖玻片,并用滤纸吸去多出菌液。,请纠正该同学试验操作中两个错误。,;,。,解析:,(2)试验操作中,为防止误差,步骤b中应在取样前振荡试管;步骤c中应先盖上盖玻片,再将培养液加入血细胞计数板计数室。,答案:,(2)取样前振荡试管先盖上盖玻片,再加入血细胞计数板计数室,第36页,解析:,(3)调查培养液中酵母菌种群密度惯用方法为抽样检测法;统计样方中酵母菌数量时,中方格内部酵母菌全部计数,边上酵母菌计数本着计上不计下,计左不计右标准,顶角酵母菌只计数左上角一个顶角个体数,所以图中中方格酵母菌数为15个。假如计数中方格酵母菌平均数为18个,则1 mL培养液中酵母菌总数为184002510,4,100=2.8810,8,(个)。,答案:,(3)抽样检测法152.8810,8,(3)估算培养液中酵母菌种群密度惯用方法称为,若吸收酵母菌样液1 mL并稀释100倍,采取血细胞计数板(规格为1 mm1 mm0.1 mm,由400个小格组成)计数,如图表示一个中方格中酵母菌分布情况,以该图中方格为一个样方,计数结果是酵母菌有,个。假如计数中方格酵母菌平均数为18个,则1 mL培养液中酵母菌总数为,个。,第37页,构建知识网络 强化答题语句,知识网络,第38页,填充:,.,.,.,.,.,样方法,标志重捕法,出生率,年纪组成,性别百分比,迁出率,“J”型曲线,“S”型曲线,气候、食物、天敌、传染病等,第39页,要语强记,1.一个必清,种群数量特征包含种群密度、年纪组成、性别百分比、出生率与死亡率及迁入率与迁出率,种群密度是种群最基本数量特征。,2.两种增加模型,(1)“J”型增加曲线形成条件:食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害。其特点是种群数量每年以一定倍数(倍)增加(数学模型:,N,t,=N,0,t,)无K值。,(2)“S”型增加曲线成因:资源和空间条件有限,随种群密度增大,种内斗争加剧,天敌数量增多,从而使出生率降低、死亡率升高,直至平衡,存在K值。,3.一个原因,在自然界中,气候、食物、天敌、传染病等均会影响种群数量,故大多数种群数量总处于波动中。,第40页,