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1、版高考生物一轮复习第十单元种群和群落第一讲种群的特征和数量变化精选教案第一讲 种群的特征和数量变化知识体系定内容核心素养定能力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观点理性思维通过“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及对实验结果的分析与评价能力社会责任通过归纳种群数量变化在实践中的应用，养成关注生产实践、学以致用的态度基础知识系统化知识点一种群的特征1种群的数量特征2种群的空间特征(将“”中的内容补充完整)知识点二种群的

2、数量变化基本技能问题化1据种群数量特征的概念图，回答下列问题(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)预测种群密度变化趋势的主要依据是年龄组成。(4)人们常利用性外激素诱杀雄性害虫，这是通过改变害虫的性别比例降低出生率，从而降低种群密度。(5)连线年龄组成的类型及种群密度的变化趋势：(6)分析下列几种生物分别适合使用哪种方法调查其种群密度：蒲公英田鼠蚯蚓鲫鱼蚜虫跳蝻适合使用样方法的是：；适合使用标志重捕法的是：。(填序号)2据图回答种群数量变化的相关问题(1)图甲中表示种群在资源和空间无限的理想条件下的增长曲线是_a_，在资源

3、和空间有限的自然条件下的增长曲线是_b_。(2)图甲中曲线a的数学方程式为NtN0t，曲线a、b之间的阴影部分表示由于环境阻力的存在，在生存斗争中被淘汰的个体数目。(3)由图乙可知，一个种群的K值不是恒定不变的，下列因素中可以使曲线c变为曲线d的有(填序号)。过度放牧对某种牧草种群的影响硬化地面、管理好粮食对鼠种群的影响增加水中的溶氧量对鱼种群的影响大量引进外来物种对本地物种的影响引进某种害虫的天敌对害虫种群的影响考点一种群的数量特征及种群密度的调查方法1运用概念图熟记种群数量特征之间的关系2明辨种群数量特征的四个易误点(1)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

4、，强调“单位面积或单位体积”，即种群数量多，种群密度不一定大。(2)决定种群密度变化的直接因素：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，还要看影响种群密度变化的其他因素，如气候、食物、天敌等环境因素的变化。对点落实1判断下列叙述的正误(1)种群出生率增加，种群密度一定增大()(2)性别比例是通过影响种群的出生率和死亡率间接影响种群密度的()(3)年龄组成为增长型的种群数量一定能增加(

5、)(4)每毫升河水中有9个大肠杆菌，属于种群的空间特征()(5)大量诱杀雄性个体不会影响种群密度()(6)橡树种子常在母株附近形成集群是空间特征；由于微甘菊入侵导致松树种群死亡率较高属于数量特征()2(2018安徽六校联考)下图是种群数量特征的概念模型，以下分析正确的是()A种群密度能够反映种群的数量变化趋势B春节前后，我国南部沿海城市人口数量变化主要取决于、C预测未来种群数量变化的主要依据是D利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体来控制特征，进而影响种群数量解析：选C分别表示死亡率、出生率、性别比例和年龄组成，能够预测种群数量变化趋势的是种群的年龄组成；春节前后，我国南部沿海城市人口数

6、量变化主要取决于迁入率和迁出率；利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫雄性个体来控制()性别比例，进而影响种群数量。种群密度的调查方法1样方法与标志重捕法的比较方法项目 样方法标志重捕法调查对象植物或活动范围小、活动能力弱的动物活动范围大、活动能力强的动物调查程序注意事项随机取样样方大小适中样方数量不宜太少调查期间没有迁入和迁出、出生和死亡标志物对所调查动物生命活动无影响2样方法的计数原则同种生物个体无论大小都要计数，若有正好处在边界线上的，应遵循“计上不计下，计左不计右”的原则，如图：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样方法调查种群密度应

7、注意的问题(1)调查对象要选熟悉的又容易计数的植物。如一般不选丛生或蔓生的单子叶草本植物，而选择个体数目容易辨别的双子叶草本植物。(2)样方法并非只适用于植物。对于活动能力弱、活动范围小的动物如昆虫卵、蚜虫、跳蝻等也可用样方法调查。(3)植物的大小不同，样方面积也应不同。如乔木的样方面积为100 m2，灌木为16 m2，草本植物为1 m2。(4)选取样方时，要注意随机取样。对于方形地块常用五点取样法，狭长地块常用等距取样法。对点落实3(2017全国卷)某陆生植物种群的个体数量较少，若用样方法调查其密度，下列做法合理的是()A将样方内的个体进行标记后再计数B进行随机取样，适当扩大样方的面积C采用

8、等距取样法，适当减少样方数量D采用五点取样法，适当缩小样方面积解析：选B根据题干信息“某陆生植物种群的个体数量较少”，在用样方法调查时，选取的样方过小，可能导致收集到的数据较少，偶然性较大，因此需要适当扩大样方的面积或者增加样方的数量，C、D项不合理，B项合理。用样方法调查植物种群密度时不需要对样方内的个体进行标记，A项不合理。4某研究机构对我国北方草原一种主要害鼠布氏田鼠进行了调查。调查样方总面积为2 hm2(1 hm210 000 m2)。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，将捕获的鼠经标记后在原地释放。3日后，在同一地方再放置同样数量的捕鼠笼进行重捕，结果如下表所

9、示。下列有关叙述正确的是()项目捕获数(只)标记数(只)雌性个体数(只)雄性个体数(只)初捕32321418重捕3641818A此调查方法可以用来调查草地中跳蝻的种群密度B综合两次捕获情况，该田鼠种群的性别比例(/)为7/9C该草地布氏田鼠的平均种群密度约为144只/hm2D事实上田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，上述计算所得的平均种群密度与实际种群密度相比可能会偏低解析：选C跳蝻活动范围小，一般采用样方法进行调查；根据两次捕获的田鼠中雌雄个体数可得种群中性别比例为/(1418)(1818)32/368/9；标志重捕法理论计算公式NM，田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，即m值减小，N值会增大；该草地中

10、布氏田鼠的平均密度为323642144(只/hm2)。归纳拓展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，根据公式，得A。由此分析可知：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捕获等，造成b偏小，则A偏大。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捕获且在被标记个体密集处捕获等，造成b偏大，则A偏小。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。考点二种群数量的变化及应用1正确区分种群数量增长的“J”型曲

11、线和“S”型曲线“J”型曲线“S”型曲线前提条件食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等受环境条件，如空间、食物、敌害等的制约曲线特点种群数量每隔一定时间以一定的倍数增长种群数量达到环境容纳量(即K值)后，将停止增长特别说明数学模型：NtN0t(N0为该种群的起始数量，t为时间，Nt为t年后该种群的数量，表示该种群数量是一年前种群数量的倍数)K值：在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量2明辨关于K值的三个易误点(1)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容纳的最大值；种群所达到的最大值会超过K值，但这个值存在的时间很短

12、，因为环境会遭到破坏。(2)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。(3)在环境不遭受破坏的情况下，种群数量会在K值附近上下波动。当种群数量偏离K值的时候，会通过负反馈调节使种群数量回到K值。3熟记影响种群数量变化的因素种群数量的变化情况包括增长、波动、下降，甚至消亡。影响因素有：(1)生物因素：包括种内关系(如种内斗争)和种间关系(如种间竞争、捕食等)。(2)自然因素：气候、食物、天敌、传染病等。(3)人为因素：种植业、养殖业发展，砍伐森林，猎捕动物，环境污染等。4正确区分种群增长率与增长速率(1)含义：种群增长率：

13、指单位数量的个体在单位时间内新增加的个体数，即：增长率100%。种群增长速率：指单位时间内新增加的个体数(即种群数量增长曲线的斜率)，即增长速率一定时间内增长的数量/时间。(2)计算方法：假设某一种群的数量在某一单位时间t(如一年)内，由初始数量N0增长到数量Nt，则该种群的增长率和增长速率的计算公式分别为：增长率(末数初数)/初数100%(NtN0)/N0100%(无单位)；增长速率(末数初数)/单位时间(NtN0)/t(有单位，如个/年)。对点落实1判断下列叙述的正误(1)种群数量的变化就是种群数量的增长和波动()(2)一个物种引入新地区后，一定呈“J”型增长()(3)不同种生物的K值各不

14、相同，但同种生物的K值固定不变()(4)种群数量变化不仅受外部因素的影响也受自身内部因素的影响()(5)种群“J”型增长曲线中的增长率和增长速率均恒定不变()2下列关于环境容纳量的叙述，正确的是()A环境容纳量是指种群的最大数量B种群的种内斗争不会改变环境容纳量的大小C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D植食动物在自然环境条件下，一年四季的环境容纳量以冬季最大解析：选B环境容纳量只代表种群数量的一个平均值，实际的种群数量在这个平均值的上下波动；种内斗争可以改变种群数量，但不会改变种群的环境容纳量；在理想条件下，种群数量呈指数增长，没有环境容纳量；植食动物在冬天由于食物减少，所

15、以环境容纳量较小。典型图示种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线分析问题设计(1)图1中曲线甲是“J”型增长曲线，前提条件是食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件。曲线乙是“S”型增长曲线，前提条件是资源和空间是有限的。两种增长曲线的差异主要是由环境阻力的有无造成的。(2)图2中“J”型增长曲线的增长率和增长速率曲线分别是甲、丙，“S”型增长曲线的增长率和增长速率曲线分别是乙、丁。对点落实3.图示种群在理想环境中呈“J”型增长，在有环境阻力条件下，呈“S”型增长，下列关于种群在某环境中数量增长曲线的叙述，正确的是()A当种群数量达到e点对应的值后，种群数量增长率为0B种群增长过程中

16、出现环境阻力是在d点之后C图中阴影部分表示克服环境阻力生存下来的个体数量Dcd段种群增长速率逐渐下降，出生率小于死亡率解析：选A当种群数量达到e点对应的值后，即K值时种群数量基本不变，种群数量增长率为0；对于“S”型曲线而言，自始至终都有环境阻力存在，而不是在d点之后才出现；图中阴影部分表示环境阻力淘汰的个体；cd段种群增长速率逐渐下降，但数量仍在增多，所以出生率大于死亡率。4下图为某种群的(K值种群数量)/K值随种群数量变化的曲线(设K值200)。下列相关分析正确的是()A曲线表示种群增长速率与种群数量呈负相关B在S1点时不存在影响种群增长的环境阻力C渔业捕捞后种群剩余量最好控制在S3点对应

17、的种群数量D(K值种群数量)/K值越小，种群增长速率越大解析：选C根据题干和曲线的信息可知，种群数量为“S”型增长。在“S”型增长曲线中，K/2之前种群增长速率随种群数量的增加而增大，K/2之后种群增长速率随种群数量的增加而减小；该种群曲线所示的任何时候都存在环境阻力；渔业捕捞后种群剩余量最好控制在K/2(种群增长速率最大)，即S3点对应的种群数量；当种群数量为K/2时，种群增长速率最大，即S3点，此时(K值种群数量)/K值为0.50，并非最小值。归纳拓展K值的四种表示方法图中t1时所对应的种群数量为K/2，t2时所对应的种群数量为K值。5(2017蚌埠二模)科研小组对某地两个种群的数量进行了

18、多年的跟踪调查，并研究Nt1/Nt随时间的变化趋势，结果如下图所示(图中Nt表示第t年的种群数量，Nt1表示t1年的种群数量)。下列分析正确的是()A甲种群在Ot3段的年龄结构为增长型B乙种群在Ot1段的种群数量呈“J”型增长C乙种群在t2时数量最少D甲种群在t3后数量相对稳定可能是生存条件比较理想解析：选BNt1/Nt即为种群数量变化的值，当1，种群数量增大；1，种群数量不变；1，种群数量下降。甲种群在Ot3段，数量先减少再增加；乙种群在Ot1段，Nt1/Nt1且不变，种群数量呈“J”型增长；乙种群在t2之后，种群数量还有一段时间在减少，因此乙种群在t2时种群数量不是最少的；甲种群在t3后N

19、t1/Nt1，且不变，种群数量呈“J”型增长。研究种群数量变化对有害动物的防治、野生生物资源的保护和利用以及对濒危动物种群的拯救和恢复，都有重要意义。这也是高考命题的切入点之一，体现了高考命题联系生活、联系生产实践的主旨。对点落实6.(2017全国卷，有改动)假设某草原上散养的某种家畜种群呈S型增长，该种群的增长速率随种群数量的变化趋势如图所示。若要持续尽可能多地收获该种家畜，则应在种群数量合适时开始捕获，图中四个种群数量中合适的是()A甲点对应的种群数量 B乙点对应的种群数量C丙点对应的种群数量 D丁点对应的种群数量解析：选D根据题图，种群数量约为最大种群数量的1/2时，种群增长速率最大，种

20、群有最大持续产量。与甲、乙、丙点相比，在丁点时捕获，捕获后使种群处于最大增长速率附近，能达到持续尽可能多地收获该种家畜的目的。7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)和种群密度的关系，下列有关叙述正确的是()A图甲中曲线a代表死亡率，曲线b代表出生率B海洋鱼类捕捞后应使鱼类的数量保持在图甲的E点C图乙中在F点控制有害动物最有效D图乙中G点代表种群的环境容纳量解析：选D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的数量保持在K/2时，E点为K值；在F点时种群数量增长最快，不利于控制有害动物的数量；图乙中的G点对应图甲中的E点，均表示种群的环境容纳量。归纳

21、拓展种群“S”型增长曲线的分析及在实践中的应用(1)曲线分析：(2)实践应用：b点的应用消灭害虫应尽早进行，将种群数量控制于加速期(b点)之前，严防种群增长进入加速期c点(K/2值)的应用对有害生物：严防种群数量达该点，如灭鼠达K/2时，鼠害将难以控制对有益资源：黄金利用点，当资源利用后维持于该点时将具最强更新能力，符合可持续发展原则e点(K值)的应用对有害生物：限制生存条件，降低环境容纳量，如封存粮食、硬化地面以限制鼠的种群数量对有益生物：改善生存条件，尽量提升K值，如建立自然保护区，保护大熊猫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，种群的数量增长受培养液的成

22、分、培养的空间、pH、温度等因素的影响。(2)在理想环境中，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。在恒定培养液中当酵母菌种群数量达K值后，还会转而下降直至全部死亡(营养物质消耗、代谢产物积累及pH变化所致)。(3)计算酵母菌数量可用抽样检测的方法显微计数法。2实验流程3实验注意事项(1)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。(2)从试管中吸出培养液进行计数前，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)制片时，先将盖玻片放在计数室上，用吸

23、管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。多余培养液用滤纸吸去。(4)制好装片后，应稍待片刻，待酵母菌全部沉降到计数室底部，再用显微镜进行观察、计数。(5)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。(6)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，以每小方格内含有45个酵母细胞为宜。稀释培养液时要进行定量稀释，便于计算。(7)每天计数酵母菌数量的时间要固定。结果的记录最好用记录表，如：时间(d)123456数量(个)对点落实8下列关于“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验的操作叙述，正确的是()A从试管吸出培养

24、液之前应静置一段时间B对于压在小方格界线上的酵母菌，计数四条边上的菌数C当一个小方格中酵母菌数目较多时应适当稀释D将培养液滴到计数室中盖上盖玻片后镜检解析：选C从试管中吸取培养液之前应将试管振荡，以使酵母菌混合均匀，减小实验误差；计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应计数相邻两边及其顶角的菌数；当一个小方格中酵母菌数目过多时，无法计数，应适当稀释；操作过程中，应先盖上盖玻片，然后在盖玻片边缘滴培养液，让培养液自行渗入计数室。9(2017江苏高考，有改动)某小组开展酵母菌培养实验，如图是摇瓶培养中酵母种群变化曲线。下列相关叙述正确的是()A培养初期，酵母因种内斗争强而生长缓慢B转速150 r/

25、min时，预测种群增长曲线呈“S”型C该实验中酵母计数应采用稀释涂布平板法D培养后期，酵母的呼吸场所由胞外转为胞内解析：选B培养初期，酵母菌数量较少，种内斗争微弱；由于营养物质和空间等条件有限，酵母菌的种群增长曲线呈“S”型；本实验中，酵母菌计数应该选用血细胞计数法；酵母菌的细胞呼吸场所一直在细胞内。10.某同学在进行“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，根据实验的结果绘制出了如图所示的酵母菌种群数量变化曲线图，下列有关实验分析错误的是()A实验过程中酵母菌种群的年龄组成先是增长型，后是稳定型，最后变为衰退型B在酵母菌种群数量增长的不同阶段，可能具有相同的增长速率Cde段种群的数量开始下

26、降，其主要原因是营养物质的缺乏D本实验中不存在对照，统计酵母菌个体数常用抽样检测法解析：选D由题图可知，种群数量先增加，然后维持稳定，最后减少，表明种群的年龄组成先是增长型，然后是稳定型，最后变为衰退型；ac段接近种群数量增长的“S”型曲线，增长速率先增大后减小，当种群数量为K/2时，增长速率最大，因此在种群数量增长的不同阶段可能具有相同的增长速率；de段种群的增长速率为负值，其主要原因是营养物质的缺乏；本实验属于时间上的自身相互对照，酵母菌个体数常用抽样检测法获得。真题集训验能力1(2016全国卷)如果采用样方法调查某地区(甲地)蒲公英的种群密度，下列做法中正确的是()A计数甲地内蒲公英的总

27、数，再除以甲地面积，作为甲地蒲公英的种群密度B计数所有样方内蒲公英总数，除以甲地面积，作为甲地蒲公英的种群密度C计算出每个样方中蒲公英的密度，求出所有样方蒲公英密度的平均值，作为甲地蒲公英的种群密度D求出所有样方蒲公英的总数，除以所有样方的面积之和，再乘以甲地面积，作为甲地蒲公英的种群密度解析：选C利用样方法调查甲地蒲公英的种群密度时，应是计数每个样方内蒲公英总数，再除以每个样方的面积，获得每个样方的种群密度，再以所有样方种群密度的平均值作为甲地蒲公英种群密度的估计值。2(2015江苏高考)血细胞计数板是对细胞进行计数的重要工具，下列叙述正确的是()A每块血细胞计数板的正中央有1个计数室B计数

28、室的容积为1 mm1 mm0.1 mmC盖盖玻片之前，应用吸管直接向计数室滴加样液D计数时，不应统计压在小方格角上的细胞解析：选B每块血细胞计数板的正中央含有2个计数室。每个计数室的边长是1 mm，深度是0.1 mm，故容积为1 mm1 mm0.1 mm。血细胞计数板使用时先盖盖玻片，后从一侧滴加培养液。计数时除统计小方格内部的细胞外，还需要统计在相邻两条边及其夹角上的细胞。3(2015广东高考，有改动)如图表示在一个10 mL封闭培养体系中酵母细胞数量的动态变化。关于酵母细胞数量的叙述，正确的是()A种内斗争导致初始阶段增长缓慢B可用数学模型NtN0t表示C可用取样器取样法计数DK值约为12

29、0 000个解析：选D初始阶段酵母细胞数量少，酵母菌个体之间几乎不存在种内斗争。在资源有限的环境中，酵母细胞的数量呈“S”型曲线增长，而NtN0t为“J”型曲线增长的数学模型。对培养液中的酵母菌进行计数，可采用抽样检测的方法(具体用血细胞计数板进行计数)。由图可知，1 mL培养液中最多含12 000个酵母细胞，则10 mL培养液中的K值约为 120 000个。4(2013全国卷)某农场面积约140 hm2，农场丰富的植物资源为黑线姬鼠提供了良好的生存条件，鼠大量繁殖吸引鹰前来捕食。某研究小组采用标志重捕法调查该农场黑线姬鼠的种群密度，第一次捕获了100只，标记后全部放掉，第二次捕获了280只，发现其中有2只带有标记。下列叙述错误的是()A鹰的迁入率增加会影响黑线姬鼠的种群密度B该农场黑线姬鼠种群密度约为100只/hm2C黑线姬鼠种群数量下降说明该农场群落的丰富度下降D植物鼠鹰这条食物链中，第三营养级含能量最少解析：选C鹰捕食黑线姬鼠，鹰的迁入率增加会影响黑线姬鼠的种群密度；该农场黑线姬鼠的种群密度(280100)/(2140)100(只/hm2)；群落的丰富度是指群落中物种的数量，而非某种群数量；根据能量流动逐级递减的特点可知，在植物鼠鹰这条食物链中，第三营养级含能量最少。5(2017全国卷)林场中的林木常遭到