（新课标）2020高考生物一轮总复习 第9单元 第1讲 种群的特征和数量变化教案

1第1讲种群的特征和数量变化考纲要求核心素养1.种群的特征Ⅰ2．种群的数量变化Ⅱ3．实验：探究培养液中酵母菌数量的动态变化生命观念通过分析影响种群数量变化的因素，建立生物与环境相统一的生命观念。科学思维通过对“J”型增长和“S”型增长的数学模型的分析与比较，培养归纳、比较及运用模型分析问题的能力。科学探究通过实验“调查种群密度的方法”及“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”掌握实验方案的设计与实施，培养对实验结果分析与评价的能力。种群的数量特征与种群密度的调查方法授课提示：对应学生用书第159页[基础突破——抓基础，自主学习]1．种群的数量特征2．种群密度的调查方法2[重难突破——攻重难，名师点拨]1．种群数量特征之间的关系(1)最基本的数量特征——种群密度。(2)决定种群密度的直接因素——出生率和死亡率、迁入率和迁出率。在具体环境中的种群要根据实际情况分析。(3)决定种群密度的间接因素——年龄组成和性别比例。其中年龄组成既能影响出生率，又能影响死亡率，而性别比例只能影响出生率。(4)预测种群数量的变化趋势——年龄组成，但这种趋势不一定能实现，如气候、天敌、食物等环境因素发生改变。2．样方法调查种群密度注意事项(1)样方法不仅适用于植物，还适用于活动能力弱、活动范围小的动物，如蚯蚓等，而且调查某种昆虫卵、作物植株上蚜虫的种群密度、跳蝻的种群密度等也可采用样方法。(2)植物的大小不同，样方面积也应不同。如双子叶草本植物样方面积为1m2，灌木约为16m2，乔木约为100m2。(3)计数原则。若有正好压在边界线上的个体，应遵循“计上不计下，计左不计右”的原则，如图。同种植物无论大小都应计数。(注：图甲为方形样方，图乙为圆形样方，实心圈表示要统计或测量的个体，虚线表示圆形样方的直径。)3．利用标志重捕法估算种群密度的误差分析设种群数量为A只，第一次捕获B只并标记，第二次捕获了a只，其中有b只被标记，根据3公式BA＝ba，得A＝aBb。由上式分析可知：(1)若由于某种原因(如标志物易脱落、被标记个体的被捕机会降低、标志物导致被标记个体易于被捕食、在被标记个体稀少处被捕获等)造成的b偏小，则A偏大。(2)若由于某种原因(如被标记个体放回后还未充分融入该种群中就再次被捕获，且在被标记个体密集处被捕获等)造成的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。[题型突破——练题型，夯基提能]题型1种群密度的特征及相互关系的分析[技法归纳]种群年龄组成的类型与种群密度变化趋势的关系(1)模式图(2)柱形图1．如图表示种群特征之间的关系，据图分析不正确的是()A．①②③④依次为年龄组成、出生率和死亡率(迁入率和迁出率)、种群数量、性别比例B．种群密度完全能反映③的变化趋势C．研究城市人口的变迁，迁入率和迁出率是不可忽视的D．种群数量还受自然气候等因素的影响解析：据图分析，①②③④依次为年龄组成、出生率和死亡率(迁入率和迁出率)、种群数量、性别比例，A正确；种群密度只能反映种群在一定时期的数量，但不能反映种群数量变化的趋势，B错误；迁入率和迁出率能决定种群密度的大小，研究城市人口的变迁，迁入率和迁4出率是不可忽视的，C正确；在自然界，种群数量还受气候、食物、天敌、传染病等因素的影响，D正确。答案：B2．社鼠出生1个月后即性成熟，科研人员对湖泊中一个岛屿的社鼠种群特征进行调查研究，部分结果如图，下列分析正确的是()A．社鼠在夏季和秋季出生率大于死亡率B．上半年种群中幼年个体所占比例高于下半年C．迁入和迁出是影响社鼠种群密度的主要因素D．种群密度增大过程中，雄性死亡率高于雌性解析：分析曲线可知，与春季相比，夏季和秋季种群数量下降，说明社鼠在夏季和秋季出生率小于死亡率，A项错误；上半年种群数量增加，属于增长型的年龄组成，下半年种群数量下降，属于衰退型的年龄组成，上半年种群中幼年个体所占比例高于下半年，B项正确；根据题干可知，该种群位于湖泊中的一个岛屿，迁入和迁出不是影响社鼠种群密度的主要因素，性别比例是影响社鼠种群密度的主要因素，C项错误；春夏季节，种群密度增大，性别比例下降，因此雄性死亡率低于雌性，D项错误。答案：B[易错警示]与种群特征有关的两点提醒1．年龄组成并不决定种群密度的变化：年龄组成只是预测种群密度的变化趋势，但该趋势不一定能够实现，还要看影响种群密度变化的其他因素，如气候、食物、天敌、传染病等。2．种群数量不等于种群密度：种群密度是种群在单位面积或单位体积中的个体数，强调“单位面积或单位体积”，即种群数量增加，种群密度不一定增加。题型2种群密度的调查3．下列有关调查种群密度的说法错误的是()A．五点取样和等距取样是样方法取样的常用方式B．调查古树木、蝗虫的幼虫、某种蛇的种群密度，通常采用样方法C．标志重捕法调查得到的种群密度一般不是最精确的现实反映D．将M只鹿标记后释放，在重捕获的n只鹿中有m只被标记，则该鹿群约有(M×n)÷m只解析：样方法应做到随机取样，常采用五点取样法和等距取样法，A正确；对于植物和活动范围较小、活动能力弱的动物如蚜虫、跳蝻等采用样方法调查种群密度，对于活动能力强和5活动范围大的动物则采用标志重捕法，故对于蛇应采用标志重捕法，B错误；标志重捕法是一种对种群密度的估算方法，结果与现实有一定的偏差，C正确；根据个体总数N初次捕获标记数M＝再次捕获个体数n重捕标记数m，可估算出该鹿群的总数，D正确。答案：B4．样方法和标志重捕法是调查种群密度的常用方法，下列相关叙述正确的是()A．对于个体较大、活动能力较强的动物可以采用标志重捕法调查B．样方法是调查种群密度的常用方法，物种丰富度研究不能采用该种方法进行C．五点取样时，应选择个体分布较为均匀的区域进行取样D．重捕时方法不当造成已捕获的标记个体死亡，会导致估算数值比实际数值偏大解析：对于个体较大，活动能力较强的动物可以采用标志重捕法调查；样方法是调查种群密度的常用方法，物种丰富度研究也能采用该种方法进行，比如调查礁石上的贝类；选取样方时，一定要做到随机选取；第二次已捕获的标记个体死亡，不影响统计结果，不会影响估算数值，故选A。答案：A种群数量的变化及应用授课提示：对应学生用书第161页[基础突破——抓基础，自主学习]1．研究方法：建构数学模型。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．种群的数量变化6[重难突破——攻重难，名师点拨]1．种群的“J”型增长和“S”型增长的比较“S”型增长“J”型增长前提条件受环境条件如空间、食物、敌害等的制约食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等曲线种群增长速率曲线K值有K值，K2时有最大增长速率无K值，增长速率保持不变曲线形成原因有环境阻力，种内斗争加剧，天敌数量增多无环境阻力，无种内斗争，缺少天敌联系两种增长曲线的差异主要是因环境阻力大小不同，对种群数量增长的影响不同[特别提醒]种群增长率与种群增长速率的比较(1)增长率＝单位时间内净增长的数量初始数量＝现有个体数－原有个体数原有个体数(2)增长速率指单位时间内净增长的个体数量(即种群数量增长曲线的斜率)，即增长速率＝现有个体数－原有个体数增长时间＝出生数－死亡数单位时间2．对K值(环境容纳量)的解读(1)K值不是一成不变的K值会随着环境的改变而发生变化，当环境遭到破坏时，K值会下降；当环境条件状况改善时，K值会上升。(2)K值并不是种群数量的最大值K值是环境容纳量，即在保证环境不被破坏的前提下所能维持的种群数量最大值，如图所示：7(3)在环境不遭受破坏的情况下，K值会在平均值附近上下波动。当种群数量偏离平均值的时候，会通过负反馈调节机制使种群数量回到一定范围内。3．“S”型曲线中K值与K/2值的分析与应用(1)K值与K/2值的分析(2)K值与K/2值的应用[题型突破——练题型，夯基提能]题型1种群数量“J”型增长和“S”型增长的比较1．关于图中种群数量变化的说法，错误的是()A．种群数量“J”型增长曲线只有在理想条件下才能出现B．种群数量呈“S”型增长过程中，种群数量达到K值之前是“J”型增长C．自然状态下种群数量达到600时，种群的增长速率为0D．环境条件变化时，种群的K值也会发生相应变化解析：种群呈“S”型增长过程中，在达到K值之前由于有环境阻力的存在，种群增长曲线不是标准的“J”型；K值时出生率等于死亡率，种群数量不变，此时种群增长速率为0；环境条件变化时，种群的K值也会发生相应变化。答案：B82．如图表示某种群迁入该生态系统一段时间内，种群增长倍数和时间的关系。以下说法正确的是()A．由图可知，种群密度在第50年时，达到种群的环境容纳量(K值)B．在10～30年，种内斗争的变化趋势是逐渐增强C．该种群的出生率和迁入率决定λ值的大小D．在理想条件下，影响种群数量增长的因素主要是环境容纳量解析：由图可知，种群密度在约第40年时，达到种群的环境容纳量(K值)，A错误；在10～30年，λ1，种群数量不断增加，导致种内斗争变化趋势逐渐增强，B正确；λ值的大小受多种因素的影响，如出生率、死亡率、迁入率、迁出率、性别比例、年龄组成等，C错误；在理想条件下，影响种群数量增长的因素主要是出生率和死亡率，D错误。答案：B[归纳总结]对“λ”的理解Nt＝N0λt，λ表示某种群数量是一年前种群数量的倍数。λ1时，种群密度增大；λ＝1时，种群密度保持稳定；λ1时，种群密度减小。题型2种群增长曲线及K值的理解与应用3．在农田生态系统害虫防治中，害虫种群密度变化情况示意图(经济阈值是指害虫种群密度影响农田经济效益的最低值)如图所示。在A、B、C、D、E点进行了农药防治或引入了天敌进行生物防治。据图分析，下列有关叙述正确的是()A．在农药的作用下，害虫的抗药性基因突变率在D点显著高于B点B．E点是生物防治，A、B、C、D点是药物防治C．害虫的种群年龄结构为衰退型D．食物的短缺降低了害虫的存活率解析：农药的施用对害虫的抗药性变异进行了选择，但不会引发害虫的抗药性变异，A项错误；A、B、C、D点是药物防治，农药对抗药性害虫进行了选择，因此害虫数量在一段时间后又恢复，E点是生物防治，降低了害虫的环境容纳量，因此害虫数量大幅降低，B项正确；在曲线的不同点上，害虫的年龄结构是不同的，C项错误；据图不能得出食物短缺与害虫存9活率有关的信息，D项错误。答案：B4．图1和图2表示出生率、死亡率、净补充量(为出生率与死亡率之差)和种群密度的关系，下列有关叙述正确的是()A．图1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的数量保持在图1的E点C．图2中在F点控制有害动物最有效D．图2中G点代表种群达到了环境容纳量解析：图1中曲线a代表出生率，曲线b代表死亡率，A项错误；海洋鱼类捕捞应使鱼类的数量保持在K/2时，E点为K值，B项错误；在F点时种群数量增长最快，不利于控制有害动物的数量，C项错误；图2中的G点对应图1中的E点，均表示种群达到了环境容纳量，D项正确。答案：D[方法规律]有关“S”型种群的三种曲线的分析方法三图对比分析如下：(1)t1之前，种群数量小于K/2，由于资源和空间相对充裕，种群数量增长较快，当种群数量为K/2时，出生率远大于死亡率，种群增长速率达到最大值。(2)t1～t2，由于资源和空间有限，当种群密度增大时，种内斗争加剧，天敌数量增加，种群增长速率下降。(3)t2时，种群数量达到K值，此时出生率等于死亡率，种群增长速率为0。探究培养液中酵母菌种群数量的变化(实验)10授课提示：对应学生用书第162页1．实验原理(1)用液体培养基培养酵母菌，种群数量的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。(2)在理想的无限环境中，酵母菌种群的增长呈“J”型曲线；在有限的环境条件下，酵母菌种群的增长呈“S”型曲线。2．实验流程1．血细胞计数板及相关计算(1)血细胞计数板(如图所示)：血细胞计数板由一块厚玻璃片