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1、第第1111单元 种群和群落单元 种群和群落 第第1 1讲 种群的特征 讲 种群的特征 种群种群数量的变化数量的变化 -3- 1.种群的特征()。 2.种群的数量变化()。 3.实验:探究培养 液中酵母菌种群数量的变化。 核心考点分层突破 -4- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 种群的特征 1.种群 (1)种群的概念:种群是指在一定的 自然区域内 ,同种生物的 全部个体 。 (2)对种群的理解:种群应具备“三同”与“一全”,即同一时间、同一 地区 、同一 物种 的全部个体。同一物种的生物常因 地理 隔离 划分为不同种群;不同物种间则存在 生殖隔离 。 核心考点分层突破 -5- 核心梳理提能探
2、究考向感悟归纳总结 2.种群各数量特征之间的关系 核心考点分层突破 -6- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 (1) 种群密度 是种群最基本的数量特征。 (2) 出生率和死亡率 、迁入率和迁出率是决定种群密度变化 的直接因素。 (3)年龄组成和性别比例不直接决定种群密度,年龄组成在一定程 度上能 预测 种群数量变化趋势, 性别比例 能够间接影响种 群个体数量的变动。 核心考点分层突破 -7- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 (4)年龄组成类型(填“”“死亡率,所以该生物的种群密度 将会增大,其数量增长模型为“J”型。图乙中,在AB时间段内,增长速 率不断增大,与图甲所示种群数量的增长类似。(
3、3)若一段时间后, 图甲中发生重合,此时出生率=死亡率,种群的增长速率为0,说 明种群数量达到环境容纳量,即K值,与图乙上的C点相对应。(4)在 B点时种群的增长速率最大,此时种群的数量为K/2,所以若该生物 为某种经济鱼类,种群增长速率维持在图乙的B点可获得种群最大 的持续产量。若图甲的分别代表同种生物的两个种群在相似 生态系统中的增长率,则种群的增长率大于种群,说明种群 的适应性高于种群。 体系构建随堂演练 -40- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 1.“S”型增长曲线的解读和分析方法 三图对比分析解读 (1)t1之前,种群数量小于K/2,由于资源和空间条件相对充裕,种群 数量增长较快;
4、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)t1t2,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。 体系构建随堂演练 -41- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 2.K值与K/2在实践中的应用 -42- 核心梳理归纳总结 (实验) 探究培养液中酵母菌种群数量的变化 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,酵母菌种群数量呈 “J”型 曲线增长; 在有环境阻
5、力的条件下,酵母菌种群数量呈 “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。 -43- 核心梳理归纳总结 2.实验流程 (3)观察并计数每天将含有酵母菌的培养液滴在 计数板 上, 计数一个小方格内的酵母菌数量,再以此为根据,估算试管中的酵 母菌总数 (4)重复(2)(3)步骤连续观察 7 d,统计数量 (5)绘图分析将所得数值用曲线图表示出来,得出酵母菌种群数 量变化规律 -44- 核心梳理归纳总结 3.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“数上 线不数下线,数左线不数右线”的原则计数。 (2)从试管中吸出培养液进行计数前,
6、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对照;需 要做重复实验,目的是尽量减少误差,需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45个酵母细胞为宜。 -45- 核心梳理归纳总结 (5)每天计数酵母菌数量的时间要 固定 。结果记录最好用记 录表,如下: -46- 核心梳理归纳总结 典例下页左上图为在等容积容器中,用不同条件培养酵母菌时, 其种群增长的曲线。三种条件分别为不更换培养液、不
7、更换培养 液但定时调节pH使酸碱度恒定且适宜、每3 h定期更换培养液。 下列有关叙述正确的是( ) A.曲线是不更换培养液但定时调节pH条件下的种群增长曲线 B.该实验表明特定空间的环境容纳量是可以改变的 C.该实验中酵母菌种群数量变化与种群密度、捕食者无关 D.若在曲线所示条件下培养140 h后,调节pH至适宜并继续培 养,种群数量将一直维持恒定 答案解析解析 关闭 每3 h定期更换培养液,酵母菌在营养充足、条件适宜的环境中,一段时间 内,种群数量将会呈现“J”型增长,种群增长曲线是;如果不更换培养液但 定时调节pH使酸碱度恒定且适宜,酵母菌的数量会比不更换培养液多一 些,种群增长曲线是;不
8、更换培养液培养酵母菌,一段时间后,培养液中营 养物质短缺且代谢废物积累,会影响酵母菌繁殖,种群增长曲线是,A项 错误。从图中可以看出,三种不同条件下酵母菌种群的增长曲线变化是不 一样的,说明特定空间的环境容纳量是可以改变的,B项正确。该实验中酵 母菌种群数量变化与种群密度有关,与捕食者无关,C项错误。曲线所示 条件下培养140 h后,即使调节pH至适宜条件,种群数量也会因为营养匮乏 而减少,D项错误。 答案解析 关闭 B -47- 核心梳理归纳总结 强化训练强化训练1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( ) 培养酵母菌时,必须去除培养液中的溶解氧 将适量干酵母
9、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 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 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 待酵母菌沉降到计数室底部,将计数板放在载物 台中央,在显微镜下观察、计数 计数时,若有酵母菌压在小方 格界线上,应计数相邻两边及其顶角上的 早期培养不需取样, 培养后期每天取样一次 A.B. C.D. 答案解析解析 关闭 培养酵母菌时,不需去除培养液中的溶解氧;用血细胞计数板计数时, 不是先在血细胞计数板中央滴培养液,再盖上盖玻片,应该是先将盖玻片 放在计数室上,用吸管吸取培养液,滴于盖玻片的边缘,让培养液自行
10、渗入, 多余的培养液用滤纸吸去;早期培养也要取样观察。 答案解析 关闭 D -48- 核心梳理归纳总结 强化训练强化训练2在“探究培养液中酵母菌种群数量动态变化”实验中, 观察到血球计数板(图1,规格为1 mm1 mm0.1 mm)计数室的某 一个方格中酵母菌如图2分布。下列有关叙述正确的是( ) A.该方格中酵母菌的数量应计为9个 B.实验中被龙胆紫溶液染成紫色的酵母菌为死细胞 C.该血球计数板上有2个计数室,玻片厚度为0.1 mm D.制片时,先用吸管滴加样液,再将盖玻片放在计数室上 答案解析解析 关闭 该方格中酵母菌的数量应计为7个,只计数内部和相邻两边及其夹角处的 酵母菌,A项错误;由
11、于细胞膜的选择透过性,实验中被龙胆紫溶液染成紫 色的酵母菌为死细胞,B项正确;血球计数板盖玻片下液体的厚度为0.1 mm,C项错误;在制片时,先将盖玻片放在计数室上,再用吸管滴加样液,D项 错误。 答案解析 关闭 B -49- 核心梳理归纳总结 探究培养液中酵母菌数量的动态变化实验的注意事项 (1)酵母菌种群数量是在恒定容积的培养基中测定的,与自然界中 的种群数量变化有差异。 (2)在进行酵母菌计数时,由于酵母菌是单细胞生物,因此必须在 显微镜下计数,且我们不能准确计数,只能估算。 (3)在用显微镜计数时,对于压在小方格界线上的酵母菌,应只计 数相邻两边及其顶角上的。 (4)从试管中吸取培养液
12、进行计数前,要轻轻振荡试管几次,目的 是使培养液中的酵母菌均匀分布,减少误差。 (5)每天计数酵母菌数量的时间要固定。 -50- 通关记通关辨通关练 1.种群的数量特征包括种群密度、年龄组成、性别比例、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的数量特 征。 2.“J”型增长曲线的形成条件:食物和空间条件充裕、气候适宜、 没有敌害。其特点是种群的数量每年以一定的倍数(倍)增长(数 学模型:Nt=N0t)。 3.“S”型增长曲线的成因: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。 4.在自然界中,气候、食物、天敌、传染病
13、等均会影响种群数量, 故大多数种群的数量总处于波动中。 -51- 通关记通关辨通关练 1.种群的数量特征 (1)种群和群落 种群和群落都强调一定自然区域中的生物成分。 种群专指这个区域内的同种生物个体之和。 群落则泛指生活在此区域内的所有动物、植物及微生物,因此 群落囊括了该区域的所有种群。 (2)种群的空间特征和数量特征 种群的空间特征表明种群在空间中的分布情况,而数量特征则表 示种群数量的变化。 (3)样方法并非只适用于植物 对于活动能力弱、活动范围小的动物或其虫卵,也可用样方法调 查。 -52- 通关记通关辨通关练 2.种群的数量变化 (1)种群数量变化与种群数量增长 种群数量变化包括增
14、长、波动和下降等,“J”型曲线和“S”型曲线 研究的只是种群数量的增长情况。 (2)对“”的理解 Nt=N0t,表示该种群数量是一年前种群数量的倍数,不是增长率。 (3)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;反之,K值会上升。 (4)增长率增长速率 “J”型曲线中,种群增长率是一定的,而增长速率逐渐增加。 “S”型曲线中,种群增长率逐渐降低,而种群增长速率是先逐渐 增大后逐渐减小的。 -53- 通关记通关辨通关练 (5)“S”型增长曲线的开始部分不是“J”型增长曲线 “J”型增长曲线是一种理想条件下的种群数量增长曲线,某种群 迁入后,种群数量马上呈
15、指数形式增长,不存在适应过程,种群增长 率始终保持不变。而“S”型增长曲线的前段是种群对新环境的一个 适应阶段,始终存在环境阻力,如食物、空间有限等,种群增长率一 直下降。 -54- 通关记通关辨通关练 1.某地区曾做过一项实验,将大量的鸭子引入农田捕食水稻蝗虫, 结果仅需2 000只鸭就能对4 km2农田里的蝗虫进行有效控制。为 研究蝗虫种群数量变化规律,该实验还建立了如下图所示的两个模 型甲、乙。下列有关说法正确的是( ) -55- 通关记通关辨通关练 A.影响该地区蝗虫种群密度变化的直接因素主要是出生率和死 亡率 B.图甲模型属于物理模型,曲线变化反映了鸭和蝗虫间存在的负 反馈调节机制
16、C.图乙OA时间段,若蝗虫每天增加3%,并呈“J”型增长,最初有N0 只,则t天后种群数量为N00.03t只 D.利用昆虫信息素诱捕蝗虫防治蝗灾,属于化学防治方法 答案解析解析 关闭 影响种群密度变化的直接因素主要是出生率和死亡率,A项正确;图甲模型 属于数学模型,曲线变化反映了鸭和蝗虫间存在的负反馈调节机制,B项错 误;图乙OA时间段,若蝗虫每天增加3%,并呈“J”型增长,最初有N0只,则t天后 种群数量为N0(1+0.03)t只,C项错误;利用昆虫信息素诱捕蝗虫防治蝗灾,属 于生物防治方法,D项错误。 答案解析 关闭 A -56- 通关记通关辨通关练 2.(2017全国卷)林场中的林木常遭
17、到某种山鼠的危害。通常, 对于鼠害较为严重的林场,仅在林场的局部区域(苗圃)进行药物灭 鼠,对鼠害的控制很难持久有效。回答下列问题。 (1)在资源不受限制的理想条件下,山鼠种群的增长曲线呈 型。 (2)在苗圃进行了药物灭鼠后,如果出现种群数量下降,除了考虑 药物引起的死亡率升高这一因素外,还应考虑的因素是 。 (3)理论上,除药物灭鼠外,还可以采取生物防治的方法控制鼠害, 如引入天敌。天敌和山鼠之间的种间关系是 。 (4)通常,种群具有个体所没有的特征,如种群密度、年龄组成等。 那么,种群的年龄组成是指 。 -57- 通关记通关辨通关练 答案:(1)J (2)苗圃中山鼠种群中个体的迁出 (3)捕食 (4)种群中各年龄期的个体在种群中所占的比例 解析:(1)在理想条件下,种群的增长曲线呈“J”型。(2)药物灭鼠导 致种群数量下降的原因有死亡率升高及环境恶化导致的个体迁出 等。(3)天敌和山鼠之间的种间关系为捕食。(4)年龄组成是指种群 中各年龄期的个体在种群中所占的比例。