第1講　種群的特征和數(shù)量變化

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1、單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),固考基,雙 基,優(yōu) 化,菜 單,析考點(diǎn),核 心,探 究,隱 藏,高考總復(fù)習(xí) 生物,研考向,解 題,悟 法,提素能,高 效,訓(xùn) 練,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),第4章種群和群落,展示考綱考頻,1.,種群的特征,(,),2.,種群的數(shù)量變化,(,),3.,探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化,(,實(shí)驗(yàn),),一、種群的特征,1,種群的概念,種群是在一定的,，同種生物的,。,2,種群的數(shù)量特征,(1),種群密度：種群在單位空間內(nèi)的個(gè)體數(shù)量，是種群最基本的數(shù)量特征。調(diào)查種群密度的常見(jiàn)方法有,和標(biāo)

2、志重捕法。,(2),出生率和死亡率：在單位時(shí)間內(nèi)新產(chǎn)生或死亡的個(gè)體數(shù)占該種群個(gè)體總數(shù)的比率。出生率減去死亡率為種群,。,(3),遷入率和遷出率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)遷入或遷出的個(gè)體占該種群個(gè)體總數(shù)的比率。,自然區(qū)域內(nèi),全部個(gè)體,樣方法,自然增長(zhǎng)率,(4),：一個(gè)種群中各年齡期個(gè)體數(shù)目的比例。對(duì)于,種群數(shù)量的變化趨勢(shì)具有重要意義。有以下三種類型：,年齡組成,預(yù)測(cè),(5),性別比例：指種群中雌雄個(gè)體的數(shù)目比例。,3,種群的空間特征,(1),概念：組成種群的個(gè)體，在其生活空間中的,或,。,(2),類型：,分布、,分布、,分布。,二、種群的數(shù)量變化,1,內(nèi)容：,種群數(shù)量變化包括種群數(shù)量的,、下降、,和穩(wěn)定幾個(gè)方

3、面。,位置狀態(tài),布局,隨機(jī),均勻,集群,增長(zhǎng),波動(dòng),2,種群數(shù)量增長(zhǎng)的兩種模型,3.,種群數(shù)量波動(dòng)和下降的原因：,受,、傳染病等因素的影響。,4,研究種群數(shù)量變化的意義：,對(duì)于有害動(dòng)物的防治，野生生物資源的,，以及瀕危動(dòng)物種群的,，都有重要意義。,氣候、食物、天敵,保護(hù)和利用,拯救和恢復(fù),思考辨析,1,判斷關(guān)于種群特征說(shuō)法的正誤。,(1),用樣方法研究固著在巖礁上貝類的種群關(guān)系,(,),(2),某同學(xué)擬調(diào)查一個(gè)面積為,100 hm,2,的草地上某種雙子葉草本植物的種群密度，可設(shè)計(jì)在該種植物密集處設(shè)置,1 m,2,樣方若干，計(jì)數(shù)每個(gè)樣方中該種植物的個(gè)體數(shù)目的方案,(,),(3),出生率、死亡率及

4、遷入率、遷出率都直接影響種群數(shù)量的變化,(,),(4),兩個(gè)池塘中的鯉魚(yú)應(yīng)屬一個(gè)種群,(,),(5),橡樹(shù)種子常在母樹(shù)附近形成集群是空間特征，由于微甘菊入侵導(dǎo)致松樹(shù)種群死亡率較高屬于數(shù)量特征,(,),2,判斷關(guān)于種群數(shù)量變化的正誤。,(1),培養(yǎng)液中酵母菌的種群數(shù)量在培養(yǎng)早期呈,“J”,型增長(zhǎng),(,),(2),對(duì)于,“S”,型曲線，同一種群的,K,值是固定不變的，與環(huán)境因素?zé)o關(guān),(,),(3),氣候、食物、天敵、傳染病等都是影響種群數(shù)量變化的外界因素,(,),(4),不同種生物,K,值各不相同，但同種生物的,K,值固定不變,(,),(5),城市人口增長(zhǎng)的決定因素是出生率和死亡率,(,),(6)

5、,種群在空間分布上只有均勻分布和隨機(jī)分布,(,),(7),種群數(shù)量的變化包括種群數(shù)量的增長(zhǎng)、波動(dòng)和下降等,(,),1,種群、個(gè)體與物種的關(guān)系,(1),種群概念及理解,種群是指生活在,的,生物的,個(gè)體。,兩個(gè)要素：,“,同種,”,和,“,全部,”,。,a,“,同種,”,：指同一物種，即種群是物種存在的具體形式。,b,“,全部,”,：指一個(gè)群體，包括該物種的幼體和成體等全部個(gè)體。,兩個(gè)條件：,“,時(shí)間,”,和,“,空間,”,，即種群具有一定的時(shí)空限制，離開(kāi)一定的空間和時(shí)間的種群是不存在的。,種群的特征分析,一定區(qū)域,同種,全部,兩個(gè)方面,a,從生態(tài)學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看：種群是生物繁殖的基本單位，又是生物群

6、落的基本組成單位。,b,從進(jìn)化的觀點(diǎn)來(lái)看：種群是生物進(jìn)化的基本單位，也是基因庫(kù)的最小單位。,(2),種群與個(gè)體的關(guān)系,種群雖然是由許多同種個(gè)體的組成的，但它并不是個(gè)體的簡(jiǎn)單相加，而是通過(guò),組成了一個(gè)有機(jī)整體。,個(gè)體和種群之間是部分與整體的關(guān)系，每個(gè)個(gè)體攜帶有本種群,的部分基因。,種內(nèi)關(guān)系,基因庫(kù),特別提醒,(1),種群的特征是個(gè)體所不具有的，個(gè)體只能具有性別、年齡、出生、死亡等特征。,(2),同一物種在不同區(qū)域可以有多個(gè)種群，但一個(gè)種群內(nèi)的個(gè)體一定屬于同一物種。,(3),種群與物種的關(guān)系,種群是指一定區(qū)域內(nèi)同種個(gè)體的總和，即種群是物種存在的形式，是物種在自然界存在的基本單位。,物種是指能夠在自

7、然狀態(tài)下相互,，并且產(chǎn)生,的一群生物。,交配,可育后代,2,影響種群密度的因素分析,(1),種群密度與種群數(shù)量特征之間的關(guān)系,(2),預(yù)測(cè)種群密度變化趨勢(shì)方法分析,首先依據(jù)年齡組成,其次依據(jù)性別比例。對(duì)于年齡組成為增長(zhǎng)型的種群，一般還有如下關(guān)系：,特別提醒,(1),種群密度是最基本的特征。種群密度越高，一定范圍內(nèi)種群個(gè)體數(shù)量越多，即種群密度與種群數(shù)量呈正相關(guān)。,(2),出生率、死亡率以及遷入率、遷出率是決定種群大小和種群密度的直接因素。出生率與死亡率及遷入率與遷出率的差值為正數(shù)時(shí)，種群數(shù)量增加；反之，種群數(shù)量減少。,(3),年齡組成和性別比例則是通過(guò)影響出生率和死亡率而間接影響種群密度和種群數(shù)

8、量的，是預(yù)測(cè)種群密度,(,數(shù)量,),未來(lái)變化趨勢(shì)的重要依據(jù)。,(4),除此之外，氣候、天敵、傳染病等都會(huì)影響種群密度。,3,樣方法與標(biāo)志重捕法的比較,1,(2014,年廣州模擬,),下列結(jié)合種群特征的概念圖所做的分析，錯(cuò)誤的是,(,),A,利用性引誘劑誘殺害蟲(chóng)會(huì)影響,B,種群密度是種群最基本的數(shù)量特征,C,預(yù)測(cè)種群數(shù)量變化的主要依據(jù)是,D,春運(yùn)期間，廣州人口數(shù)量變化主要取決于圖中的,解析：,分析題圖，,、,、,、,分別指死亡率、出生率、性別比例和年齡組成。它們之間的相互關(guān)系可用下圖表示：,春運(yùn)期間，廣州人口數(shù)量變化主要取決于遷入率和遷出率。,答案：,D,1,種群數(shù)量變化內(nèi)涵,在自然界，種群數(shù)量

9、總在因氣候、食物、天敵、傳染病等多方面因素的影響而處于動(dòng)態(tài)變化中，這種動(dòng)態(tài)變化包括種群數(shù)量的增長(zhǎng)、波動(dòng)與下降等。在某些極端因素困擾下，甚至還會(huì)出現(xiàn)物種,(,種群,),的滅絕，從而導(dǎo)致物種豐富度,(,生物多樣性,),下降。,2,“,J,”,型增長(zhǎng)曲線與,“,S,”,型增長(zhǎng)曲線的分析,(1),曲線圖解,種群數(shù)量變化的分析,(2),聯(lián)系：兩種增長(zhǎng)曲線的差異主要是由環(huán)境阻力大小不同，對(duì)種群增長(zhǎng)的影響不同引起的。,(3),種群,“S”,型增長(zhǎng)曲線分析,3,兩曲線的比較,知識(shí)拓展,研究種群增長(zhǎng)曲線在實(shí)踐中的應(yīng)用,(1),K,值的應(yīng)用,野生生物資源的保護(hù)：保護(hù)野生生物生活的環(huán)境，減小環(huán)境阻力，增大,K,值。

10、,有害生物的防治：增大環(huán)境阻力,(,如為防鼠害而封儲(chǔ)糧食、清除生活垃圾、保護(hù)鼠的天敵等,),，降低,K,值。,(2),K,/2,值的應(yīng)用,資源開(kāi)發(fā)與利用：種群數(shù)量達(dá)環(huán)境容納量的一半時(shí)，即,K,/2,值的種群增長(zhǎng)速率最大，再生能力最強(qiáng)。維持被開(kāi)發(fā)資源的種群數(shù)量在,K,/2,值處，可實(shí)現(xiàn),“,既有較大收獲量又可保持種群高速增長(zhǎng),”,，從而不影響種群再生，符合可持續(xù)發(fā)展的原則。,有害生物的防治：務(wù)必及時(shí)控制種群數(shù)量，嚴(yán)防其達(dá),K,/2,值處，若達(dá),K,/2,值處，可導(dǎo)致該有害生物成災(zāi),(,如蝗蟲(chóng)的防控即是如此,),。,2,如圖為種群在不同環(huán)境條件下的增長(zhǎng)曲線，據(jù)圖回答問(wèn)題。,(1)A,曲線呈,“J”

11、,型，表示種群在,_,的增長(zhǎng)。,(2)B,曲線呈,“S”,型，表示種群在,_,的增長(zhǎng)，陰影部分表示,_,。用達(dá)爾文進(jìn)化理論解釋，這是,_,的結(jié)果。,(3),若,“S”,型曲線表示某個(gè)鼠群遷入一個(gè)新的生態(tài)系統(tǒng)后的增長(zhǎng)曲線，那么，,K,點(diǎn)以后，曲線出現(xiàn)平區(qū)的原因是,_,。,(4),根據(jù)種群變動(dòng)的曲線，解釋投藥滅鼠在短期內(nèi)能控制鼠害，但很快又會(huì)鼠災(zāi)泛濫的原因：,_,。對(duì)此，應(yīng)采取哪些有效措施？,_,。,解析：,(1),沒(méi)有環(huán)境阻力情況下，種群呈現(xiàn),“,J,”,型增長(zhǎng)。,(2),有環(huán)境阻力情況下，種群呈現(xiàn),“,S,”,型增長(zhǎng)。,(4),采取的措施應(yīng)該是能夠降低鼠的環(huán)境容納量，可從減少棲息地以及減少食物

12、供應(yīng)方面分析。,答案：,(1),無(wú)環(huán)境阻力下,(2),有環(huán)境阻力情況下環(huán)境阻力導(dǎo)致的種群個(gè)體數(shù)實(shí)際增長(zhǎng)與理論值的差異生存斗爭(zhēng),(3),受食物短缺等因素的限制，種群在達(dá)到環(huán)境容納量以后，在一段時(shí)間內(nèi)不再增加,(4),老鼠種群的抗藥性增強(qiáng)；,毒殺一部分個(gè)體，剩余的個(gè)體數(shù)目在環(huán)境容納量以下，會(huì)呈指數(shù)式增長(zhǎng)，很快會(huì)恢復(fù)到原來(lái)數(shù)量原則上是降低環(huán)境負(fù)載能力，無(wú)污染，具可行性。如嚴(yán)密封儲(chǔ)糧食；清除生活垃圾；生物防治，保護(hù)老鼠天敵等；硬化地面,(,其他方法，符合以上原則即可,),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),在含糖的液體培養(yǎng)基,(,培養(yǎng)液,),中酵母菌繁殖很快，迅速形成一個(gè)封閉容器內(nèi)

13、的酵母菌種群，通過(guò)細(xì)胞計(jì)數(shù)可以測(cè)定封閉容器內(nèi)的酵母菌種群隨時(shí)間而發(fā)生的數(shù)量變化。,(2),養(yǎng)分、空間、溫度和有毒排泄物等是影響種群數(shù)量持續(xù)增長(zhǎng)的限制因素。,(3),自然界中資源和空間總是有限的，酵母菌種群呈,“S”,型增長(zhǎng)。,2,實(shí)驗(yàn)方法與步驟,提出問(wèn)題,作出假設(shè),討論探究思路,制訂計(jì)劃,實(shí)施計(jì)劃,按計(jì)劃中確定的工作流程認(rèn)真操作，做好實(shí)驗(yàn)記錄,分析結(jié)果，得出結(jié)論,將記錄的數(shù)據(jù)用曲線圖表示出來(lái)。,3,實(shí)驗(yàn)過(guò)程,(1),將,500 mL,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為,5%,的葡萄糖溶液注入錐形瓶中。,(2),將,0.1 g,活性干酵母投入錐形瓶的培養(yǎng)液中混合均勻，并置于適宜的條件下培養(yǎng)。,(3),每天定時(shí)取樣計(jì)數(shù)酵

14、母菌數(shù)量，采用,方法測(cè)定,1 mL,培養(yǎng)液中酵母菌個(gè)體的平均數(shù)。,(4),分析結(jié)果、得出結(jié)論：將所得數(shù)值用曲線圖表示出來(lái)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出酵母菌種群數(shù)量的變化規(guī)律。嘗試?yán)L出酵母菌種群數(shù)量的變化曲線。,4,酵母菌計(jì)數(shù)方法,顯微計(jì)數(shù)法,先將蓋玻片放在計(jì)數(shù)室上，用吸管吸取培養(yǎng)液，滴在蓋玻片邊緣，讓培養(yǎng)液滲入，吸去多余濾液。片刻后，待酵母菌全部沉降到計(jì)數(shù)室底部，將計(jì)數(shù)板放在載物臺(tái)中央，計(jì)數(shù)一個(gè)方格內(nèi)酵母菌數(shù)量，以此為據(jù)，估算酵母菌總數(shù)。,抽樣檢測(cè),5,表達(dá)和交流,(1),根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得如圖所示曲線。,增長(zhǎng)曲線的總趨勢(shì)是先,再,。原因是在開(kāi)始時(shí)培養(yǎng)液的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)充足、空間充裕、條件適宜，因此酵母菌大量

15、繁殖，種群數(shù)量劇增；隨著酵母菌數(shù)量的不斷增多，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗，,pH,變化等，生存條件惡化，酵母菌死亡率高于出生率，種群數(shù)量下降。,(2),影響酵母菌種群數(shù)量的因素可能有,、溫度、,及,等。,6,注意事項(xiàng),(1),顯微鏡計(jì)數(shù)時(shí)，只計(jì)固定的相鄰兩個(gè)邊及其頂角上的酵母菌。,(2),從試管中吸出培養(yǎng)液計(jì)數(shù)前，需將試管輕輕,幾次，目的是使培養(yǎng)液中的酵母菌,分布，減少誤差。,(3),每天取樣酵母菌的時(shí)間要固定。,(4),溶液要進(jìn)行定量稀釋，計(jì)算,1 mL,菌液的數(shù)量。,增加,降低,養(yǎng)分,pH,有害代謝廢物,振蕩,均勻,特別提醒,酵母菌生長(zhǎng)的測(cè)定,(1),測(cè)生長(zhǎng)量,濕重法：將一定量的菌液離心或過(guò)濾，得到菌體

16、，反復(fù)洗滌后稱濕重。,干重法：將離心后得到的菌體置于,100,105,的烘箱中烘干稱重。,生理指標(biāo)法：依據(jù)酵母菌的生理活動(dòng)，如單位時(shí)間內(nèi)的耗氧量或,CO,2,的釋放量，用這些指標(biāo)代表生長(zhǎng)量。,(2),測(cè)細(xì)胞數(shù)目,血細(xì)胞計(jì)數(shù)法：將酵母菌置于血細(xì)胞計(jì)數(shù)器內(nèi)，在顯微鏡下計(jì)數(shù)。,涂片計(jì)算法：將一定量的菌液均勻地涂布在玻片的一定面積上，經(jīng)固定染色后在顯微鏡下計(jì)數(shù)。,3,酵母菌生長(zhǎng)的最適宜溫度在,20,30,之間，能在,pH,為,3,7.5,的范圍內(nèi)生長(zhǎng)，在氧氣充足的環(huán)境中主要以出芽生殖的方式快速增殖。大約每,1.5,2 h,增殖一代。某研究性學(xué)習(xí)小組據(jù)此探究酵母菌種群在不同的培養(yǎng)液濃度和溫度條件下種群密度的動(dòng)態(tài)變化，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：,第一步：配制無(wú)菌馬鈴薯葡萄糖培養(yǎng)液和活化酵母菌液。,第二步：利用相同多套裝置，按下表步驟操作。,第三步：用血球計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)裝置中起始酵母菌數(shù)目，做好記錄。,第四步：將各裝置放在其他條件相同且適宜的條件下培養(yǎng)。,第五步：連續(xù),7,天，每天隨機(jī)抽時(shí)間取樣計(jì)數(shù)，做好記錄。,回答下列問(wèn)題：,(1),改正實(shí)驗(yàn)操作步驟中的一處錯(cuò)誤：,_,。,(2),某同學(xué)第,5