2022届高三一轮复习生物课件：专题二十四 种群 知识总结.docx

1、 专题二十四 种群一、种群1、概念：生活在一定区域的同种生物全部个体的集合叫 作种群。（1）两个要素：“同种”和“全部”。 “同种”：指同一物种，即种群是物种存在的具体形式。 “全部”：指一个群体，包括该物种的幼体和成体等全部 个体。（2）两个条件：“时间”和“空间”。 即种群具有一定的时空限制，离开一定的空间和时 间的种群是不存在的。（3）两个方面 从生态学的观点来看： 种群是生物繁殖的基本单位，又是生物群落的基 本组成单位。 从进化的观点来看： 种群是生物进化的基本单位。二、种群的数量特征1、种群密度（1）概念：种群在单位面积或单位体积中的个体数量。（2） 如：养鱼池中每立方米的水体中鲫鱼

2、的数量 每平方千米农田面积内黑线姬鼠的数量等。（3）意义：种群密度是种群最基本的数量特征，最直接 地反映种群的数量特征 注意：种群数量增加，密度不一定增加。2、调查种群密度的方法（1）逐个计数法 调查分布范围较小、个体较大的种群（2）估算法 1）黑光灯诱捕法 适用于有趋光性的昆虫 原理: 黑光灯能发射人眼看不见的、波长在365 nm 左右的紫外线，具有很强的诱虫作用。该方法所得结果多为相对密度，是通过跟历史记录作对照得出的，一般对害虫的成灾程度和防治有指导意义。2）样方法概念：在被调查种群分布范围内，随机选取若干个样 方，通过计数每个样方的个体数，求得每个样方 的种群密度，以所有样方种群密度的

3、平均值作为 该种群的种群密度估算值。适用范围：一般适用于植物, 也可用于昆虫卵的数量调 查及一些活动能力弱、活动范围小的动物, 如 蚜虫、跳蝻、蚯蚓、青蛙等。注意: 丛生或蔓生的单子叶植物不适用。样方的数量：样方的多少与被调查地段总面积呈正相 关；一般来说，选取的样方越少，误差越 大；选取的样方越多，求得的种群密度越 接近实际情况。样方的大小：草本植物样方大小为1m2的正方形为宜； 乔木100m2、灌木16m2。如果该种群 个体数较少，样方面积可适当扩大。取样原则：随机取样，不能掺入主观因素计数原则：样方内相邻两边上蒲公英其他植物 （计上不计下，计左不计右）探究：调查草地中某种双子叶植物的种群

4、密度常用取样方法：调查总体为非长条形时，选择五点取样法调查总体为长条形时，选择等距取样法3）标记重捕法概念: 在被调查种群的活动范围内，捕获一部分个体，做上标记后再放回原来的环境，经过一段时间后进行重捕，根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例，来估算种群密度。适用范围：针对活动能力强，活动范围大的动物，标记注意事项A、标志物不能过分醒目；B、标志物和标志方法不能影响标志对象正常的生理活动；C、标志物不易脱落；D、标志个体需与未标志个体混合均匀后再重捕，保证在 重捕时被捕的概率相等；E、确保调查期间没有个体的迁入、迁出、出生、死亡。误差分析A、若被标记个体变得更难捕捉，则估算值偏大；B、若

5、被标记个体易被捕食，则估算值偏大；C、若被标记个体的标志脱落，则估算值偏大；D、若因个体间相互接触，未被标记的个体也沾上了标记 颜料，则估算值偏小；E、如果标记的个体因标记过于醒目，易被实验人员发现， 则估算值偏小；F、两次捕获间隔时间过短，动物个体被再次捕获几率降 低，则估算值偏大；G、若标志过程中，使用有害性的标志，致使被标志的个 体放回后出现部分死亡，则估算值偏大。“种群密度反映了种群在一定时期的数量，但是仅靠这一特征还不能反映种群数量的变化趋势。” 要想知道种群数量的消长，还需要了解其他数量特征。3、出生率和死亡率（1）概念：在单位时间内新产生（或死亡）的个体数目 占该种群个体总数的比

6、值。 自然增长率出生率死亡率（2）与种群密度的关系 出生率死亡率，种群密度增大； 出生率死亡率，种群密度相对稳定； 出生率死亡率，种群密度减小。（3）意义 出生率和死亡率是决定种群大小和种群密度的重 要因素。 4、迁入率和迁出率（1）概念：在单位时间内迁入（或迁出）的个体数目占 该种群个体总数的比值即迁入率（迁出率）。（2）与种群密度的关系 迁入率迁出率，种群密度增大； 迁入率迁出率，种群密度相对稳定； 迁入率迁出率，种群密度减小；（3）意义 迁入率和迁出率也决定了种群密度的大小。5、年龄结构（1）概念：指一个种群中各年龄期的个体数目的比例。（2）类型：（3）表示方法（4）意义：年龄结构可预测

7、种群密度和数量的变化趋势。6、性别比例（1）概念：种群中雌雄个体数目的比例。（2）类型：（3）意义： 性别比例通过影响出生率，间接影响种群密度；（4）应用 利用人工合成的性引诱剂（信息素）诱杀某种害虫 的雄性个体，改变了害虫种群正常的性别比例，就 会使很多雌性个体不能完成交配，从而使该种害虫 的种群密度明显降低。利用性引诱剂诱杀雄性害虫三、种群数量的变化1、模型建构的类型（1）物理模型：以实物或图画形式直观地表达认识对象 的特征。如DNA双螺旋结构模型，真核细胞三维 结构模型。 （2）概念模型：如各类流程图、概念图。 （3）数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学形 式。如种群增长曲线。 2

8、、建构种群增长模型（数学模型）的步骤 如果资源和生存空间没有限制（理想条件下），那么1个细菌繁殖n代之后的数量是多少？（细菌每20min分裂繁殖一次）数学公式：Nn=N02n （精确，但不够直观。）曲线图：以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标， 画细菌的数量增长曲线。（直观，但不够精确。） 理想条件下 自然界中3、种群的“J”形增长（1）概念： 自然界确有类似细菌在理想条件下种群数量增长 的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标 画出曲线来表示，曲线则大致呈“J”形，这种类 型的种群增长称为“J”形增长。（2）理想条件： 食物和空间条件充裕 气候适宜 没有天敌 其他竞争物种（3）适用对象： 实

9、验室条件下 当一个种群刚迁入到一个新的适宜环境时 （4）增长特点： 在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等的 条件下，种群数量每年以一定的倍数增长，第二年 的数量是第一年的倍。（5）建立模型（数学公式）： 一年后种群的数量为: N1=N01 两年后种群的数量为: N2=N1=N02 t年后种群的数量为: Nt=N0t 分析：1-4年，种群数量呈“J”形增长4-5年，种群数量增长5-9年，种群数量相对稳定9-10年，种群数量下降10-11年，种群数量下降11-13年，种群数量 11-12年下降，12-13年增长前9年，种群数量第5年最高9-13年，种群数量第12年最低注意：只有1且为定值时，

10、种群增长才为“J”形增长。（6）增长率与增长速率的比较（7）种群数量“J”形增长的增长率与增长速率特点：种群数量连续增长； 增长率保持不变（-1）； 增长速率（即斜率）不断加快。4、种群的“S”形增长（1）概念 在资源有限的条件下，种群经过一定时间的增长后， 数量趋于稳定，增长曲线称为“S”形。（2）“S”形曲线产生原因: 在资源和空间有限，天敌的制约等环境阻力条件下， 当种群密度增大时，种内竞争不断加剧，种群的出 生率降低，死亡率升高。当死亡率和出生率相等时， 种群的增长就会停止，稳定在一定水平。（3）“S”形曲线图分析:ab段：种群基数小，需要适应新环境，增长较缓慢；bc段：资源和空间丰富

11、，出生率升高，种群增长迅速；c 点： 种群数量为K/2，种群增长速率达到最大；cd段：资源和空间有限，种群密度增大，种内竞争加剧， 出生率降低，死亡率升高，种群增长减缓；de段：出生率约等于死亡率，种群增长速率几乎为0， 种群数量达到K值，且维持相对稳定。种群数量 达到最大，且种内竞争最剧烈。一定环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称K值。（4）“S”形曲线的增长速率与增长率（5）关于K值的几点说明：K值不是种群数量的最大值，种群数量所能达到的最大值有可能会超过K值，如过度繁殖，但这个值存在的时间很短，因为环境会遭到破坏。同一种群的K值不是固定不变的。K值会随着环境的改 变而发生变

12、化，如季节性变化、过度放牧、环境污染 等。当环境遭受破坏时，K值变化是下降；当环境条 件状况改善时，K值会上升。AB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。 食物、栖息场所、天敌及其他生存条件均会影响动物 的环境容纳量。同一环境，不同种群的K值不同。 （6）K值的四种表示方法（7）K值及K/2值的应用 （8）种群增长的“J”形曲线与“S”形曲线 阴影部分表示环境阻力，按照自然选择学说，它是指 在生存斗争中被淘汰的个体。“S”形曲线有一段时期近似于“J”形曲线，但不等 同于“J”形曲线，因为一开始已经存在环境阻力。“

13、J”型曲线无 K值，无种内竞争。5、种群数量的波动在自然界，有的种群能够在一段时间内维持数量的相 对稳定。但大多数生物的种群来说，种群数量总是在波动中。 处在波动状态的种群，在特定条件下可能出现种群爆 发。如蝗灾、鼠灾、赤潮等。 周期性波动：两个波峰之间相隔时间相等的波动。 非周期性波动：两个波峰之间相隔时间不相等的波动。当种群长久处于不利条件下，种群数量会持续性的或 急剧的下降。当一个种群数量过少，种群可能会由于近亲繁殖等原 因而衰退、消亡。如有的鲸已濒临灭绝。四、探究培养液中酵母菌数量的变化1、提出问题 培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的？2、作出假设 培养液中的酵母菌数量一开始呈

14、”J”形增长；随着 时间推移，由于营养物质的消耗、有害代谢产物的积 累、pH的改变，酵母菌数量呈“S” 形增长。3、材料用具 酵母菌菌种，无菌马铃薯培养液或者肉汤培养液， 血细胞计数板，显微镜等。4、设计实验 自变量：时间 因变量：酵母菌数量 无关变量：培养液的体积等5、检测方法：抽样检测法 先将盖玻片放在血细胞计数板的计数室上，用吸管吸取培养液滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。（先盖后滴）多余的培养液用滤纸吸去。稍待片刻，待酵母菌全部沉降到计数室底部再进行计数。 计数室（中间大方格）的长和宽各为1mm，深度为0.1mm，其体积为0.1mm3 ，合110-4mL。6、实验步骤16格25格计算公

15、式：酵母细胞数/mL=100个小方格内酵母细胞个数/100400104稀释倍数。25格16格计算公式：酵母细胞数/mL=80个小方格内酵母细胞个数/80400104稀释倍数。7、实验结果8、得出结论 酵母菌在开始一段时间类似“J”形增长，但随着时间的推移，由于资源和空间有限，将呈“S”形增长，最终将全部死亡。9、注意事项 从试管中取样时，应先摇匀再取样。 计数时先盖盖玻片，再滴加培养液，让其自行渗入并 沉降后再计数。 如果酵母菌数目过多，应进行适当稀释。 计数时若不染色，会将死细胞一起统计，使结果偏大； 可以借助台盼蓝染色来统计活菌数量。 不需要设置对照组，酵母菌数量在时间变化上形成前 后对照

16、。 需要重复实验，对每个样品可计数三次，再取平均值， 以提高实验数据的准确性，减少误差。 可以先做预实验，确定接种量，每天取样时间应固定。 血细胞计数板使用完毕后，用水冲洗干净或浸泡在酒 精溶液中，切勿用硬物洗刷或抹擦，以免损坏网格刻度。五、影响种群数量变化的因素1、非生物因素 郁闭度：林冠层遮蔽地面的程度（1）光：影响林下植物的种群密度（2）温度：种子萌发、蚊虫冬季死亡（3）水：缺水导致动植物死亡，但会因为东亚飞蝗爆发综合性：春夏由于气温升高、日照时间长、降水增加使植物种群数量大幅增加，动物因为有食物，其数量也会增加。2、生物因素（1）种内竞争（2）种间关系：种间竞争、捕食、寄生密度制约因素

17、：该因素对种群数量作用的强度与种群的密度相关，如食物、天敌、病原微生物。举例: 同样是缺少食物，种群密度越大，该种群受食物短缺的影响就越大。非密度制约因素：该因素对种群数量作用的强度与种群的密度无关，如气温、干旱、地震、火灾等自然灾害。举例：在遭遇寒流时，有些昆虫种群不论其密度大小，所有个体都会死亡。3、种群研究的应用（1）野生生物资源的利用和保护（2）渔业捕捞量的确定（中等强度的捕捞有利于持续获 得较大鱼产量）（3）有害生物防治（采用化学和物理的方法控制鼠害）4、分析循环因果关系 在生物学上，许多生理或生态过程的因果关系是循环 性的，也就是说，一定的事件作为引起变化的原因， 所导致的结果又会成为新的条件，施加于原来作为原 因的事件，使之产生新的结果，如此往复循环。例如，捕食者数量(A)增加，较多的捕食被捕食者，导致被捕食者数量(B)减少；反过来，被捕食者数量(B)减少，捕食者食物不足，导致捕食者数量(A)减少。循环因果关系的概念模型