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必修3 第17章 第一讲 种群的特征和数量的变化(教材第1、2节)


高考成功方案

第1步 第2步 第3步 第4步

第 十 七 章

第 一 讲

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一、种群的特征
1.种群的含义

种群是在一定的 自然区域内 ,同种生物的 全部个体 。<

br />
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2.种群密度的估算方法
(1)样方法: ①适用生物: 植物 、昆虫卵、作物植株上的蚜虫、 跳蝻 等密度的调查。 ②样方统计:以所有样方种群密度的 平均值 作为种

群密度估计值。
(2)标志重捕法: ①适用生物: 活动能力强、活动范围大的动物 。

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个体总数N ②密度估算公式: = 初次捕获标志数M 再次捕获的个体数n 重捕中的标志个体数m

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3.种群的数量特征及其特点
项目 定义 特点或作用 ①不同物种,种群密度 不 种群 密度 单位空间内某种群 同 ;②同一物种,种群密 的个体数量 度 可变 ;③调查方法:标 志重捕法、样方法等

在单位时间内 新产 出生率、 生或死亡 的个体
死亡率 数目占该种群 个体 总数 的比率

决定种群大小和种群密度

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项目

定义

特点或作用

在单位时间内 迁入或迁出 迁入率、 决定种群大小和种群密 的个体数目占该种群 迁出率 度 个体总数 的比率 ①三种类型: 增长型、 一个种群中 各年龄期的个 稳定 型、 衰退 型; 体数目 的比例 ②可 预测 种群数量的 变化趋势 种群中 雌雄个体数目 的 在一定程度上影响种群

年龄 组成
性别 比例

比例

密度

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二、种群数量的变化 (1)“J”型与“S”型增长曲线相比,种群数量每年以一定倍 数增长的是 J 型曲线。

(2)自然种群的增长模式多呈 S 型曲线。
(3)同一种群的K值是固定不变的吗? 不是 。 (4)试列举导致种群数量变动的因素有哪些? 气候、食物、天敌、传染病等 。

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考点一

种群的特征及其关系 高考对本考点的考查多集中于种群密度的影响

考情 解读

因素、种群各特征及其内在关系,题目多借助曲线 模型、表格数据或结合种群数量变化、生态系统的

结构与功能、遗传与进化等知识,以社会热点问题、
生产实际为背景命制选择题或非选择题。

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[做一题]

[例1] (2010· 海南高考)甲、乙、丙是同一物种的三个种群,
其年龄组成见表。三个种群年龄结构的类型为 年龄期 幼年期 成年期 个体数 甲 600 400 乙 400 400 丙 200 400 ( )

老年期

200

400

600

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A.甲是增长型,乙是稳定型,丙是衰退型 B.甲是稳定型,乙是增长型,丙是衰退型 C.甲是增长型,乙是增长型,丙是衰退型

D.甲、乙、丙三个种群都是稳定型

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[解析] 种群的年龄组成有增长型、稳定型、衰退型,增
长型年幼的个体较多,种群数量会增多;稳定型是各年龄 段比较适中,种群数量不会发生大的变化;衰退型是年长 的个体较多,种群数量会减少;从表格中看,三个种群依 次是甲是增长型,乙是稳定型,丙是衰退型。

[答案]

A

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[链一串]
1.对种群概念的理解

(1)两个要素:“同种”和“全部”。
①“同种”:同一物种,即种群是物种存在的具体形式。 ②“全部”:一个群体,包括该物种的幼体和成体。

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(2)两个条件:“时间”和“空间”。 即离开一定的时间和空间的种群是不存在的。 (3)两个单位: ①是生物繁殖的基本单位,也是物种的具体存在单位。 ②是生物进化的基本单位,也是基因库的最小单位。

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2.影响种群数量变化的因素间的相互关系图解

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[关键一点] (1)城市人口的剧增——迁入率>迁出率造成的。 (2)中国人口的增长——出生率>死亡率造成的,不能单纯说是 出生率高造成的。

(3)计划生育政策——控制出生率,使增长率下降。
(4)利用性外激素诱捕雄蛾——改变性别比例来降低其出生率。 (5)将性外激素释放到大田里,干扰雌雄蛾正常交尾——降低 出生率。 (6)年龄组成为稳定型的种群,种群数量不一定保持稳定。

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[通一类]
1.(2012· 茂名模拟)下列关于右侧概念图中序号所表达 的含义,说法错误的是 ( )

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A.序号1代表种群密度
B.迁入率由序号4或序号5代表 C.序号2代表出生率或死亡率 D.序号6、7依次代表年龄组成、性别比例

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解析:种群最基本的特征是种群密度,种群密度直接受
出生率、死亡率、迁入率和迁出率等的影响。另外,年 龄组成也能通过影响出生率与死亡率来间接影响种群的 数量,性别比例通过影响出生率来间接影响种群的数量。 2代表出生率、3代表死亡率。

答案: C

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2.种群的年龄组成大致可分为图示a、b、c三种类型,据
图分析,下列表述不正确的是 . ( )

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A.在我国近年的人口调查中,获知人口出生率每年在下 降,说明我国人口年龄组成一定为c图表述类型 B.在渔业生产中,要严格控制渔网孔眼大小以保护幼鱼,

捕捞后,该水域鱼种群的年龄组成可能为a图表述类型
C.农业生产上应用性引诱剂来干扰害虫交尾的措施,有 可能使该种害虫的年龄组成为c图表述类型 D.在某一处于稳定状态的生态系统中,各种生物种群的 年龄组成可能为图b所示类型

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解析:种群数量的增长取决于出生率和死亡率,我国人口

从现状看,出生率下降,但出生率依然大于死亡率,人口
数量仍在上升,应用图a——增长型表述。严格控制渔网 孔眼大小保护幼鱼,使幼龄个体数量远大于成、老龄个体 数,该鱼种群的年龄组成为图a所示的增长型。用性引诱 剂干扰害虫正常交尾,使幼虫数量锐减,害虫的年龄组成

将为图c所示的衰退型。稳定状态的生态系统中,各种生
物种群个体数量保持相对稳定,其年龄组成为图b所示的 稳定型。

答案: A

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考点二

种群的数量变化特征及其应用

本考点一向是高考命题的热点,题目多涉
考情 及曲线、表格、种群数量实验测定等,尤其对 于两种增长曲线的形成条件及其在实践中的应 用考查频度更高,预计2013年高考仍可能对相 关内容予以考查。

解读

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[做一题]
[例2] (2011· 江苏高考) (多选)在野外试验站,研究棉蚜发 生期开放和封闭条件下、不同初始密度(1 和20 头/叶)的棉 蚜种群密度变化,各实验组均放置规格、数量相同的棉叶, 结果如下图。有关叙述正确的是 ( )

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A.初始密度相同的种群开放条件下先于封闭条件下衰退, 可能与迁出有关 B.初始密度相同的种群开放条件下先于封闭条件下达到 密度峰值,可能与迁入有关 C.开放和封闭条件下种群数量均在达到 K 值时开始衰退 D.开放和封闭条件下种内斗争均在种群衰退时开始减弱

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[解析] 本题考查对实验结果的分析判断能力。由曲线可 知:初始密度相同的种群,开放条件下的先达到峰值也

先衰退,而开放条件与封闭条件相比是开放条件下存在
迁入和迁出的现象,故A、B两项均正确;因各组棉叶的 规格数量相同,则理论上K值应相同,但由图示可知,只 有开放条件下初始密度较大的种群在达到K值时开始衰退, 其余都是在未达到K值时就开始衰退,C项错误;种

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内斗争是指某一区域的同种个体为争夺有限的资源和空 间而发生斗争的现象,在种群衰退时虽然种群个体数量

减少,但因棉叶被食用,其量也在减少,故种内斗争不
一定减弱,D项错误。 [答案] AB

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[链一串]

1.两种增长曲线的比较
曲线 比较

“J”型曲线

“S”型曲线

理想状态:资源无 现实状态:资源有

前提条件

限、空间无限、不 限、空间有限、受
受其他生物制约 其他生物制约

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曲线 比较 坐标 曲线

“J”型曲线

“S”型曲线

增长速率 实验室条件下或种群迁入新 适用范围 环境最初一段时间

自然种群

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2.种群“S”型增长曲线各段特点及应用

(1)曲线分析:

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(2)应用: ①b点应用: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。

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[关键一点]
(1)环境容纳量≠种群能达到的最大值: 种群能达到的最大值则是种群在某一时间点出现的最 大值,这个值存在的时间很短,大于环境容纳量。 (2)“J”型、“S”型曲线是研究种群数量增长而形成的两条 曲线,并不是种群数量变化的全部。种群数量变化的 内容包括种群数量的增长、下降、波动等。

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[通一类] 3.(双选)如下图所示,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。下列有关种群数量增

长曲线及其应用的叙述中正确的是

(

)

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A.渔业捕捞后需控制剩余量在c点 B.种群增长过程中出现环境阻力是在d点之后

C.防治蝗灾应在害虫数量达到c点时进行
D.当种群数量达到e点后,增长速率为0

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解析: c点时,种群的增长速率最大,利用这一特点,在进

行渔业捕捞时,捕捞后的种群数量应保持在K/2这个值,以
便获得更大的产量。然而,在害虫防治时,却应根据预期, 在达到K/2点之前进行防治,以免造成不必要的损失。对于 S型曲线而言,自始至终都有环境阻力的存在,而不是在d 点之后;e点(K值)的种群增长速率为0。 答案: AD

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4.(2012· 温州一模)如右图表示某
个生物群落中甲、乙两个种群 的增长速率随时间变化的曲 线,下列叙述中,错误的是 ( )

A.甲、乙两个种群可能为竞争关系,甲的竞争力小

于乙
B.t2~t3时间内甲种群出生率下降,死亡率上升,但 出生率仍大于死亡率

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C.t1~t2时间内甲、乙两种群呈“S”型增长,甲种群 从t2开始出现环境阻力 D.用恒定容积的液体培养基培养某种细菌,其种群 增长速率变化曲线可能如甲曲线

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解析:从曲线可看出,甲、乙两种群可能为竞争关系, 甲竞争力小于乙;t2~t3时间内甲种群出生率下降,死亡

率上升,但出生率大于死亡率,种群数量仍在增加;环
境阻力是始终存在的,而不是出现在t2以后;由于培养 基体积一定,营养物质被慢慢消耗,有毒物质产生,而 使该种群增长速率曲线可能如甲曲线。 答案: C

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[做一题] [例3] 某生物兴趣小组开展探究实验。课题是:“培养液 中酵母菌种群数量与时间的变化关系”。 实验材料、用具:菌种和无菌培养液、试管、血球计数 板(2 mm×2 mm方格)、滴管、显微镜等。

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酵母菌的显微计数方法:

①血球计数板:是带有微小方格刻度的玻璃片,用于在显
微镜下对微生物的计数。

②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。连续观察7天,并记录每天的数值。

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根据以上叙述回答下列问题:
(1)根据所学知识,该课题的实验假设是:开始一段时间酵 母菌呈“J”型增长,随着时间的推移______________, 酵母菌呈“S”型增长。 (2)本实验没有另设置对照实验,原因是 ______________________________。该实验是否需要重 复实验?____________,试解释原因:

__________________________________。

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(3)在吸取培养液计数前,要轻轻振荡几次试管,原因是 ____________。如果一个小方格内酵母菌过多,难以数 清,应当采取的措施是______________。 (4)请你设计表格处理实验数据。

(5)在该实验的基础上,根据你对影响酵母菌种群生长的因
素的推测,进一步确定一个探究实验的课题。 __________________________________________。

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[解析]

本题研究培养液中酵母菌种群数量与时间的关系,

其自变量为时间,因变量为酵母菌种群数量。表格的设计 应体现出这些关系。 [答案] (1)环境中资源和空间变得有限

(2)该实验在时间上形成前后对照
据的准确性 (3)使酵母菌分布均匀 (4)

需要

为了提高实验数

增大稀释倍数

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时间 菌数 次数 1 2 3 1 2 3 4 5 6 7

平均
(5)酵母菌的种群数量与营养物质(代谢废物或pH或溶 氧量等)的变化关系

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[学一技] 实验的注意事项 (1)显微镜计数时,对于压在小方格边线上的酵母菌,应只 计固定的相邻两个边及其顶角的酵母菌。 (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,减少误差。

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(3)结果记录最好用记录表。
(4)每天计数酵母菌量的时间要固定。

(5)培养和记录过程要尊重事实,不能主观臆造。
(6)测定的酵母菌种群数量变化是在恒定容积的培养基中培 养测定的,与自然界中的数量变化有差异。

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[做一题]
[例4] 种群密度的取样调查对于不同种类的生物采用的 方法存在着差异。 (1)植物——样方法。某同学采用样方法 对一种植物进行计数,右图是其中一个

样方中的该植物的分布情况(注:图中黑
点表示该种植物),对该样方中该种植物进行计数时, 应记录的数目是________。

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(2)动物——标志重捕法。
某科技小组在调查一块方圆为2 hm2的草场中灰苍鼠的数 量时,放置了100个捕鼠笼,一夜间捕获了50只,将捕获 的灰苍鼠做好标记后在原地放生。5天后,在同一地点再 放置同样数量的捕鼠笼,捕获了42只,其中有上次标记

的个体13只。则该草场中灰苍鼠的种群数量最接近(
A.50只 C.92只 B.42只 D.160只

)

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(3)细菌——显微记数法。每单位面积上平均有50个细菌, 放在显微镜下观察,在液体中培养4 h后稀释10倍,与 以前相同的条件下再在显微镜下观察,这次观察到每 单位面积上平均有80个细菌。则细菌细胞分裂的平均 时间为________小时。

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[解析]

(1)计数时可遵循“计上不计下,计左不计右”的方

法计数边界上的植株数,样方共含8株。
(2)据计算式:N∶50=42∶13,N=160。 (3)原面积内平均50个细菌,4 h后相同面积内细菌数为 80×10=800 故4 h内细菌种群数量存在如下关系:50×2n =800,则n=4,4 h分裂4次,则每次所需时间为1 h。 [答案] (1)8 (2)D (3)1

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[学一技]
1.种群密度取样调查方法归纳 方法 名称 标志重捕法 样方法 显微计数法 (计数板计数) 取样器 取样法

植物或活 活动能力强、 动范围小 活动范围大 的动物(如 对象 的动物个体, 蚯蚓、蚜 如鼠、鸟、 虫、跳蝻) 鱼等 和虫卵

活动能力强
肉眼看不见的 (不适合样方 细菌、酵母菌 法)、身体微

等微生物(或
血细胞)

小(不适合标
志重捕法)的 土壤小动物

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方法 名称

显微计数
标志重捕法 样方法 法(计数板 计数) 捕获部分个 体→做上标 记→放回环 境→重捕→ 计算→估计

取样器 取样法

确定调查对象
→选择调查地 段→确定样方 培养→抽 样到计数

准备取样器
→确定取样 地点→取样

过程

→设计计数记
录表→计数统 计→计算种群 密度

板→显微
计数→计 算

→采集小动
物→观察分 类→统计和 分析

种群密度

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方法 标志重捕 名称 法 标记总数 /N=重捕 中被标记 的个体数 计算 /重捕总 数(N代表 种内个体 总数)

样方法

显微计数法 (计数板计数)

取样器 取样法

①记名计算 若小格体积 法——直接数 3,则1 mL 设各样方的种 为 个体数;②目 群密度分别为 中个体数= 测估计法—— n1、n1、 n1+n2+……+nm 分等级估测, n3……nm,则 m 如非常多、多、 3×稀释 种群密度= ×10 较多、较少、 倍数 少,很少等 n1+n2+……+nm
m

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2.注意事项 (1)样方法:样方的获取——随机取样(等距取样法或五点取 样法);样方的大小——具体情况具体分析;样方的数 量——不能太少,计算时应去掉特别悬殊的数据,并求

样方种群密度的平均值。
(2)标志重捕法:保持相对稳定——不能有大的迁入、迁 出、出生和死亡;标志物——不能过于醒目,不能影响 标志对象正常生理活动,不易脱落。 (3)显微计数法:计算时不要忘记稀释倍数的计算。

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(4)样方法计数原则: 同种生物个体无论大小都要计数,若有正好在边界线 上的,应遵循“数上线不数下线,数左线不数右线”的 原则。

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