1、第29講 種群的特征和數量變化考綱明細1.種群的特征()2.種群的數量變化()3.實驗: 探究培養液中酵母菌數量的動態變化近五年全國 I 卷考試情況2015年非選擇題T31(10分);2017年選擇題T5(6分)2018年選擇題T5(6分)2019年選擇題T6(6分)和非選擇題T31(2分)考點一種群的特征(第1課時)種群的特征種群的數量特征種群的空間特征(主要內容) 種群密度 出生率和死亡率 遷入率和遷出率 年齡組成 性別比例(最基本的數量特征)種群的數量特征:種群的空間特征:均勻分布隨機分布集群分布 一. 種群的數量特征1.種群密度:指種群在單位面積或體積中個體數量是種群最基本的數量特征;

2、(1)概念:(2)種群密度的調查方法:樣方法標志重捕法黑光燈誘捕法(1)樣方法:適用對象:植物、昆蟲卵、作物植株上的蚜蟲、跳蝻等。過程:蒲公英其他植物(1)樣方法:適用對象:植物、昆蟲卵、作物植株上的蚜蟲、跳蝻等。過程:a.隨機取樣b.樣方大小適中:c.樣方數量不宜太少d.宜選用雙子葉植物:樣方法注意事項:思考1: 進行樣方法調查時，為何要強調“隨機”取樣？為了確保所選擇的樣方具有代表性，不受主觀因素的影響，使通過樣方統計的結果(估算值)能更接近真實的情況。喬木100m2、灌木16m2、草本1m2；單子葉植物常常是叢生或蔓生的(2)標志重捕法適用生物:過程:活動能力強、活動范圍大的動物。初捕并

3、標記個體數(M)種群個體總數(N)重捕中標記個體數(m)重捕個體數(n)標志重捕法的注意事項a.調查期間沒有大量遷入和遷出、出生和死亡的現象；b.標志物不能醒目，以防其被敵害捕食；c.標志物不能影響被標志對象的正常生理活動；d.標志物不易脫落，能維持一定時間。(3)黑光燈誘捕法對于趨光性昆蟲，還可以用黑光燈進行燈光誘捕的方法調查種群密度。檢測下列調查活動或實驗中，實驗所得到數值與實際數值相比偏小的是（ ）A.標志重捕法調查池塘中鯉魚的種群密度時，部分鯉魚身上的標志物脫落B.調查兔子的種群密度是，用鮮艷的顏色標記被捕獲的兔子C.樣方法調查草地中的蒲公英時，樣方線上的個體均沒有統計D.使用誘捕法捕

4、捉動物，會使動物變得狡猾，不易再次捕捉C初捕并標記個體數(M)種群個體總數(N)重捕中標記個體數(m)重捕個體數(n)2. 出生率和死亡率、遷入率和遷出率出生率=新出生的個體數目/原種群個體總數死亡率=死亡的個體數目/原種群個體總數遷入率=遷入的個體數目/原種群個體總數遷出率=遷出的個體數目/原種群個體總數若某一種群年初時的個體數為100，年末時為110，其中新生個體數為20，死亡個體數為10，則該種群的年出生率為多少?=2010020年初個體數新生個體數=出生率和死亡率、遷入率和遷出率是決定種群密度變化的直接因素。意義:3.年齡組成概念:種群中各個年齡期的個體數目的比例。類型(如圖):增長型

5、穩定型衰退型特 點種群密度的變化趨勢幼年個體數大于成年,老年個體數 各年齡期個體數比例適中 幼年個體數小于成年,老年個體數 增大 穩定 減少 老年成年幼年增長型穩定型衰退型種群的年齡組成可以預測該種群數量變化的趨勢。出生率死亡率出生率=死亡率出生率遷出率出生率死亡率出生率出生率出生率檢測下列對種群特征概念圖所作分析, 錯誤的是( ) A.利用性引誘劑誘殺害蟲會影響B.增長型種群的數量增長是由于 C.預測種群數量變化的主要依據是 D.我國計劃生育政策的目的是通過降低來控制人口過度增長。 出生率死亡率性別比例年齡組成B二. 種群的空間特征 組成種群的個體，在其生活空間中的位置狀態或布局，叫種群的空

6、間特征。均勻分布隨機分布集群分布水稻的空間分布某種雜草的空間分布瓢蟲的空間分布檢測下列描述的不是種群空間特征的是（ ） A. 斑馬在草原上成群的活動 B. 每毫升河水中含有9個大腸桿菌 C. 稗草在水稻田中隨機分布 D. 榕樹在道路旁每隔10米種植B檢測科技人員在進行草原鼠害調查時，選定某區域，第一次放置了100只鼠籠，捕獲68只鼠，標記后原地放回，一段時間后在相同位置放置了100只鼠籠，捕獲54只鼠，其中標記的鼠有12只，下列有關說法中錯誤的是()A.調查鼠的種群密度時，選定區域要做到隨機B.該區域鼠約為306只,種群密度過大,需積極防治C.草原上鼠與牛、羊等是競爭關系，鼠害會嚴重影響畜牧業

7、發展D.若第一次做標記的鼠警惕性增高，則造成調查結果偏高306只能表示該區域的種群數量，材料中并沒有給出該區域的面積，因此不能判斷鼠密度是否過大B考點二種群的數量變化(第2課時)考點二. 種群數量的變化及其增長曲線分析1. 研究方法: 構建數學模型步驟: 觀察研究對象,提出問題提出合理的 _根據實驗數據,用適當的_表達檢驗或修正。假設數學形式2. 種群增長的“J”型曲線和“S”型曲線:(1)“J”型曲線(圖中a曲線)形成條件:食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等數學模型舉例:在營養和生存空間沒有限制的情況下, 某種細菌每20min就繁殖一代。則2個細菌經過n代后,細菌數量Nn的計算公式是:

8、Nn22n“J”型曲線“J”型曲線的數學模型:Nt=N0t(N0為該種群的起始數量,t為時間,Nt為t年后該種群的數量,代表該種群數量是一年前種群數量的倍數)。“J”型曲線特點:種群數量每年以一定的倍數增長。O 時間種群數量Nt=N0t 當1時, ;當1時, ;當01時, ;當0時, 。值的生物學意義:種群數量上升種群數量穩定種群數量下降種群沒有繁殖,在一代中死亡(2)圖中b曲線為“S”型曲線形成原因: 存在環境阻力“S”型曲線曲線特點: 環境容納量ABC0出生率大于死亡率, 此時種群增長速率最大;0C段: B點:C點:出生率大于死亡率 出生率等于死亡率，此時種群的增長速率為零，種群數量趨于穩

9、定，種群數量達到環境容納量(即K值)。 種群數量達到最大,且種內斗爭最劇。環境容納量:在環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量稱為環境容納量,又稱K值。“S”型曲線特點: 環境容納量ABC0出生率大于死亡率, 此時種群增長速率最大;0C段: B點:C點:出生率大于死亡率 出生率等于死亡率，此時種群的增長速率為零，種群數量趨于穩定，種群數量達到環境容納量(即K值)。 種群數量達到最大,且種內斗爭最劇。“S”型曲線決定因素(內因):出生率和死亡率、遷入率和遷出率“S”型曲線影響因素(外因):自然因素: , , 等人為因素:_天敵傳染病人類活動思考: 種群數量增長到K值后不再增加

10、原因:由以上內因和外因決定的自然資源和空間是有限的深挖教材圖中陰影部分的含義是什么？圖中B線的形成過程中何時出現了環境阻力？B線自始至終存在環境阻力曲線A、B哪條更符合自然界的種群數量變化實況？B曲線表示環境阻力，按自然選擇學說，就是生存斗爭中被淘汰的個體數。“J”型曲線無 K值, 無種內斗爭, 無敵害。增長速率(現有個體數原有個體數)增長時間=(出生數死亡數)/時間。(有單位，如個/年) 故增長率不能等同于增長速率。 種群增長速率就是曲線上通過每一點的切線(即斜率) 3.種群增長率與種群增長速率(1)增長率:(2)增長速率:增長率(現有個體數原有個體數)原有個體數100舉例: “一個種群有1

11、000個個體，一年后增加到1100”，則該種群的增長率為:舉例: “一個種群有1000個個體，一年后增加到1100”，則該種群的增長速率為: (1100-1000)/1000100%=10%(1100-1000)/1年=100個/年 1. “J”型和“S”型曲線的增長速率變化: 看曲線的斜率(即過每一點的切線)規律總結“J”型曲線“S”型曲線在“J”型曲線中，種群增長速率逐漸增大在“S”型曲線中，種群增長速率先增大后減小檢測 “S”型曲線與其增長速率的關系K/2 t0 t1 t2 時間種群數量Kabcde圖乙的fg段相當于圖甲的 段圖乙的g點相當于圖甲的 點圖乙的gh段相當于圖甲的 段圖乙的h

12、點相當于圖甲的 段甲乙增長速率變化:0K/2時逐漸增大K/2K時逐漸減小在 K/2時達到最大在K時增長速率為0acccdde t0 t1 t2 時間0 K/2 K 數量增長速率fgh2. “J”型和“S”型曲線增長率的變化: 看(-1)規律總結因為t年后種群的數量為: Nt=N0t 增長率= (Nt Nt 1)/ Nt 1N0t N0t 1N0t 1=-1增長率(現有個體數原有個體數)原有個體數100規律總結“J”型曲線“S”型曲線2. “J”型和“S”型曲線增長率的變化: 看(-1)小結1. “S”型曲線與其增長速率、增長率的關系2. “J”型曲線與其增長速率、增長率的關系在“S”型曲線中，

13、種群增長速率先增大后減小， 增長率逐漸減小。在“J”型曲線中，種群增長速率逐漸增大， 增長率基本不變。4.K值與K/2值在實踐中的應用:對野生生物資源和瀕危物種的保護:a.建立自然保護區b.提高環境容納量對野生生物資源的利用:a.漁業捕撈應在 ;b.捕撈后魚的種群數量維持在 。因為捕魚后保留在K/2值處，種群增長速率最大，可實現“既有較大收獲量又可保持種群高速增長”，符合可持續發展的原則。K/2以后K/2對有害生物防治:b.在 捕殺。a.降低環境容納量;K/2前如滅鼠時及時控制種群數量，嚴防達到_值，若達到該值，會導致該有害生物成災。K/2K/2 t0 t1 t2 時間種群數量Kabcde【易

14、錯易混】 最大捕撈量最大日捕獲量 要持續獲得最大捕撈量:K/2之后捕撈要獲得日捕獲量:應在種群密度最大時捕撈(de期即K值時)(1)同一種生物的K值不是固定不變的: K值會隨著環境的改變而發生變化, 當環境遭受破壞時，K值變化是_；當環境條件狀況改善時,K值會_。5.種群數量的波動和下降負反饋下降上升(2)在環境不遭受破壞的情況下, 種群數量會在 上下波動。當種群數量偏離K值的時候,會通過 調節使種群數量回到K值。K值附近(3)K值并不是種群數量的最大值: K值是環境容納量,即在保證環境不被破壞的前提下所能容納的最大值;種群所達到的最大值會超過K值,但這個值存在的時間很短,因為環境已遭到破壞。

15、【方法規律】K值的四種表示方法 對應的種群增長速率為0,數量最大,為K值。 對應的種群增長速率最大,為K/2值。 (2)B點對應的種群出生率與死亡率相等,種群數量達到最大,為 。(1)A點A點K值 (3) 對應的種群數量為K值。 對應的種群出生率與死亡率差值最大，為K/2值。 (4) 對應的種群個體數最多,即K值。 對應的種群個體數為K/2值。C點C點D點D點 【檢測】如圖所示為種群在理想環境中呈“J”型增長，在有環境阻力條件下，呈“S”型增長。下列關于種群在某環境中數量增長曲線的敘述，正確的是()A. 當種群數量達到e點后，種群數量增長速率為0B. 種群增長過程中出現環境阻力是在d點之后D.

16、 若該圖表示海洋中某種魚的增長曲線，則最佳捕撈時間在e點AC. 若該圖表示蝗蟲種群增長曲線，則蟲害防治必須在C點網絡構建考點三實驗 探究培養液中酵母菌種群數量的動態變化(第3課時)1.實驗原理:(1)用液體培養基培養酵母菌,種群的增長受培養液的成分、空間、pH、溫度等因素的影響。(2)在理想的環境中,酵母菌種群呈“J”型增長;自然界中資源和空間總是有限的,酵母菌種群呈“S”型增長。(3)計算酵母菌數量可用抽樣檢測的方法（此方法是計得是活菌數和死菌數的總和）。考點3 探究培養液中酵母菌種群數量變化實驗2. 實驗流程:(1)酵母菌培養(2)抽樣檢測(3)觀察計數(4)重復(2)(3)步驟:(5)構

17、建模型分析(1)酵母菌培養將500 mL質量分數為5%的葡萄糖溶液注入錐形瓶中。將0.1 g活性干酵母投入錐形瓶的培養液中混合均勻,并置于適宜的條件下培養。(2)抽樣檢測振蕩酵母菌培養液，使酵母菌均勻分布。每天定時采用抽樣檢測的方法抽取1 mL酵母菌培養液。用吸管吸取培養液，滴于蓋玻片邊緣，讓培養液自行滲入到計計數室內；將蓋玻片放在計數室上；待酵母菌細胞全部沉降到計數室底部，將計數板放在在載物臺中央計數一個小方格內酵母菌數量，再以此為依據估計1mL培養液中酵母菌總數。滴液處(3)觀察計數用吸管吸取培養液，滴于蓋玻片邊緣，讓培養液自行滲入到計計數室內；將蓋玻片放在計數室上；待酵母菌細胞全部沉降到

18、計數室底部，將計數板放在在載物臺中央計數一個小方格內酵母菌數量，再以此為依據估計1mL培養液中酵母菌總數。(3)觀察計數正面圖側面圖計數室滴液處血(球)細胞計數板 計數工具血細胞計數板及計算 1mm1.每個大方格的面積為:1 mm2已知加蓋玻片后的深度為0.1 mm;2.每個大方格的容積為:0.1 mm3思考:(10-4mL)4.計數一個小方格內酵母菌數量，再以此為依據估計1mL培養液中酵母菌總數。1mL培養液中細胞個數每小方格中細胞的個數400 104稀釋倍數X1mL=0.1mm3(10-4)每小方格中細胞的個數4004.計數一個小方格內酵母菌數量，再以此為依據估計1mL培養液中酵母菌總數。

19、1mL培養液中細胞個數X1mL=0.1mm3(10-4)每小方格中細胞的個數4004.計數一個小方格內酵母菌數量，再以此為依據估計1mL培養液中酵母菌總數。1mL培養液中細胞個數每小方格中細胞的個數400 104稀釋倍數兩種類型的計數室(2516)(中方格小方格)(中方格小方格)1mL培養液中細胞個數每小方格中細胞的個數400 104稀釋倍數1 mL培養液中細胞個數 A/(254)400104 稀釋倍數 (注:4個中方格中總菌數為A)中方格中小方格個數中方格中的細胞總數(中方格小方格)1 mL培養液中細胞個數 A/(165)400104 稀釋倍數 (注:5個中方格中總菌數為A)1mL培養液中細

20、胞個數每小方格中細胞的個數400 104稀釋倍數中方格中小方格個數中方格中的細胞總數檢測檢測員將1 mL水樣稀釋10倍后，用抽樣檢測的方法檢測每毫升藍藻的數量；將蓋玻片放在計數室上，用吸管吸取少許培養液使其自行滲入計數室，并用濾紙吸去多余液體。已知每個計數室由2516400個小格組成，容納液體的總體積為0.1 mm3。現觀察到圖中該計數室所示a、b、c、d、e 5個中格80個小格內共有藍藻n個，則上述水樣中約有藍藻 個mL。 5n1051mL培養液中細胞個數 400 104稀釋倍數中方格中小方格個數中方格中的細胞總數檢測將樣液稀釋100倍，采用血球計數板(規格為1 mm1 mm0.1 mm)計

21、數，觀察到的計數室中細胞分布見圖3，則培養液中藻細胞的密度是_個/ mL。1108543441 mL培養液中細胞個數A/(165)400104 稀釋倍數(注:5個中方格中總菌數為A)1 mL培養液中細胞個數(20/165)400104 100=11082. 實驗流程:(1)酵母菌培養(2)抽樣檢測(3)觀察計數(4)重復(2)(3)步驟:(5)構建模型分析:連續觀察7天,統計數目將所得數據用表格或曲線表示出來,得出酵母菌種群數量變化規律連續觀察7天，記錄每天的數值。記錄結果可設計成下面的記錄表： 重復組3組實驗的平均值酵母菌增長曲線圖酵母菌增長速率曲線圖在恒定培養液中當酵母菌種群數量達到K值后

22、，還會轉而下降直至全部死亡(營養物質消耗,代謝產物積累及pH變化所致)。3. 實驗注意事項及分析(1)顯微鏡計數時，對于壓在小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。(2)從試管中吸出培養液進行計數前，需將試管輕輕振蕩幾次,目的是使培養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前后自身對照；需要做重復實驗，目的是盡量減少誤差，需對每個樣品計數三次，取其平均值。(4)每天計數酵母菌數量的時間要固定。(6)如果一個小方格內酵母菌過多，難以數清，應當稀釋培養液重新計數。稀釋的目的是便于酵母菌懸液的計數，以每小方格內含有45個酵母細胞為宜。(5)接種后需立即進行第一次抽樣檢測計數(測起始數據）3. 實驗注意事項及分析(續上內容)(7)血細胞計數板必須保持干燥，否則培養液將不能滲入計數室。(8)清洗血細胞計數板的正確方法是浸泡和沖洗，不能用試管刷或抹布擦洗。沖洗干凈后