江蘇省2013-2014學(xué)年高二上冊生物同步課件：31生物群落的基本單位——種群蘇教版必修.ppt

1、3.1 生物群落的基本單位種群 課件優(yōu)化方案 （蘇教版必修3 ）,第一節(jié)生物群落的基本單位種群,學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.明確種群的概念 2列舉說明種群的特征和影響種群數(shù)量變動的因素 3樣方法調(diào)查種群密度的基本方法 能力目標(biāo)：能嘗試用樣方法調(diào)查周邊地區(qū)雙子葉植物的種群密度，并能據(jù)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確計算，作出合理的分析和判斷，提高探究、收集信息、分析和解決問題的能力 情感目標(biāo)：1.體驗、領(lǐng)悟科學(xué)研究的方法，培養(yǎng)不斷創(chuàng)新精神 2通過學(xué)習(xí)人類活動對種群數(shù)量變化的影響，形成可持續(xù)發(fā)展的觀點,情景導(dǎo)引 1859年，英國人托馬斯奧斯汀到澳州定居，帶來的24只野兔，經(jīng)一個世紀(jì)之后，這24只野兔的后代達(dá)到6億只之多。 導(dǎo)致

2、植被破壞、水土流失。你能解釋其中的緣由嗎？,核心要點突破,實驗探究創(chuàng)新,知能過關(guān)演練,第一節(jié),基礎(chǔ)自主梳理,基礎(chǔ)自主梳理,一、種群的特征 1種群：在一定時間內(nèi)占據(jù)一定空間的_生物的_個體。 2種群密度 (1)概念：種群在單位面積或單位體積中的全部個體數(shù)。 (2)調(diào)查方法為取樣調(diào)查法。 動物：_；植物：_。,同種,所有,標(biāo)志重捕法,樣方法,3出生率和死亡率 (1)概念：單位數(shù)量個體在單位時間內(nèi)新出生或死亡的個體數(shù)。 (2)意義：_種群大小和密度的最直接因素。 4年齡結(jié)構(gòu) (1)概念：一個種群中各年齡期的個體數(shù)目比例。 (2)類型：_：年幼個體較多，老年個體較少，出生率大于死亡率，密度將增大。,決

3、定,增長型,_：各年齡期個體比例適中，出生率與死亡率大致相等，密度較穩(wěn)定。 _：老年個體較多，幼年個體較少，死亡率大于出生率，密度將減少。 5性別比例 (1)概念：種群中雌雄個體數(shù)目的比例。 (2)意義：在一定程度上_種群密度。,穩(wěn)定型,衰亡型,影響,思考感悟 1我國嚴(yán)禁利用超聲波等技術(shù)進(jìn)行非醫(yī)學(xué)需要的胎兒性別鑒定，從生物學(xué)角度分析它有什么意義？ 【提示】會影響男孩和女孩的出生率，從而影響人口性別比例，不利于人口發(fā)展。,二、種群研究的核心問題及意義 1種群研究的核心問題：種群數(shù)量的變化。 2影響種群數(shù)量變化的因素 (1)_ 、_是決定種群數(shù)量變化的主要因素。 (2)年齡組成、性別比例是_的主要

4、依據(jù)。 3實踐意義 (1)保育_。 (2)監(jiān)測、預(yù)報和有效控制_。 (3)監(jiān)控人口數(shù)量。,出生率和死亡率,遷入和遷出,預(yù)測種群數(shù)量變化,珍稀瀕危生物,有害生物,三、種群數(shù)量的增長規(guī)律 1建立數(shù)學(xué)模型 (1)地位：對種群進(jìn)行動態(tài)研究過程中的_。 (2)過程：表達(dá)與驗證。 (3)目的：闡明_的規(guī)律及其調(diào)節(jié)機(jī)制。 2種群增長的“J”型曲線 (1)形成的條件：食物和空間_、_和沒有敵害等理想條件下。,關(guān)鍵環(huán)節(jié),自然種群動態(tài)變化,條件充裕,氣候適宜,(2)公式：NtN0t。N0為種群_，為每代的_，Nt為種群第t代的數(shù)量。 3種群增長的“S”型曲線 (1)形成條件：在有限的環(huán)境中，隨種群密度的上升，種群

5、個體間的競爭_，以該種群生物為食的捕食者數(shù)量_。 (2)K值：在_的情況下，環(huán)境條件能維持的種群最大數(shù)量。,起始數(shù)量,增長率,加劇,增加,有限環(huán)境,思考感悟 2種群數(shù)量達(dá)到K值后，數(shù)量能維持恒定不變嗎？為什么？ 【提示】不能。由于環(huán)境是時刻發(fā)生變化的，故其容納量也會發(fā)生變化，其數(shù)量會發(fā)生波動。,4探究：培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化 (1)材料選擇：_繁殖速度快，個體小，作為研究種群變化的材料，容易建立具有代表意義的科學(xué)模型。 (2)研究計劃：根據(jù)已經(jīng)掌握的知識，設(shè)計_；設(shè)計計數(shù)的時間和方法；設(shè)計研究結(jié)果的記錄表格。 (3)總結(jié)交流：用_表示酵母菌數(shù)量隨時間的變化過程。,酵母菌,酵母菌的培養(yǎng)條件

6、,曲線,核心要點突破,1影響種群密度的因素,(1)直接因素：出生率、死亡率、遷入、遷出，出生率高、遷入多時，種群密度增大；死亡率高、遷出多時，種群密度減小。 (2)間接因素：年齡結(jié)構(gòu)、性別比例通過影響出生率和死亡率而間接影響種群密度。 2預(yù)測種群密度的變化趨勢 年齡結(jié)構(gòu)和性別比例是影響種群密度的間接因素，是預(yù)測種群密度未來變化趨勢的重要依據(jù)。分別依據(jù)年齡結(jié)構(gòu)和性別比例，推測出種群出生率和死亡率的關(guān)系，從而確定種群的變化趨勢。,根據(jù)下面甲、乙兩個國家各年齡段的人口數(shù)量曲線圖，判斷下列敘述正確的是(),A甲屬于人口穩(wěn)定型國家，乙屬于人口衰退型國家 B甲屬于人口增長型國家，乙屬于人口穩(wěn)定型國家 C甲

7、屬于人口增長型國家，乙屬于人口衰退型國家 D甲屬于人口衰退型國家，乙屬于人口穩(wěn)定型國家 【嘗試解答】 B,【解析】本題主要考查年齡結(jié)構(gòu)的類型及識圖能力。,【互動探究】(1)若干年后，甲國家、乙國家人口數(shù)量將發(fā)生怎樣的變化？ (2)采取什么措施可降低甲國家的人口數(shù)量？ 【提示】(1)甲國家人口數(shù)量增加，乙國家人口數(shù)量基本不變。 (2)實行計劃生育，降低出生率。,跟蹤訓(xùn)練下列有關(guān)種群的敘述，正確的是() 內(nèi)蒙古草原上的全部牛是一個種群池塘中所有的魚是一個種群稻田中所有的三化螟是一個種群種群密度的決定因素是年齡結(jié)構(gòu)、性別比例影響種群密度大小的直接因素是出生率和死亡率 AB C D,解析：選D。內(nèi)蒙古

8、草原上的全部牛一般不是由同一種牛組成的；池塘里的魚也不是單一的物種；稻田里的三化螟是由同一種生物個體組成的，是一個種群；年齡結(jié)構(gòu)和性別比例對種群密度不起決定性作用，出生率和死亡率才是決定種群密度大小的直接因素。,1樣方法 (1)樣方法的含義及適用范圍 含義：在被調(diào)查種群的分布范圍內(nèi)，隨機(jī)選取若干個樣方，通過計數(shù)每個樣方內(nèi)的個體數(shù)，求得每個樣方的種群密度，將所有樣方種群密度取平均值作為該種群密度的估計值。 適用范圍：多用于植物和某些活動能力弱、活動范圍小的動物，如某昆蟲卵的密度、作物植株上的蚜蟲的密度、跳蝻的密度等。,(2)樣方的選取 樣方數(shù)目的確定。樣方數(shù)目的多少隨調(diào)查地段的總體面積而定?？傮w

9、面積大，選取的樣方數(shù)多些。一般地說，選取的樣方越多，求得的種群密度越接近實際情況。 樣方大小的確定依據(jù)。 a視調(diào)查的植物類型而定。溫帶地區(qū)樣方的大小，一般地說，喬木為100 m2，灌木為16 m2，草本植物為1 m2。 b視調(diào)查對象的分布情況而定。一般而言，對于分布不規(guī)則的種群，多數(shù)小樣方取樣比少數(shù)大樣方取樣效果好。 常用取樣方法：五點取樣法和等距取樣法。,特別提醒 樣方確定原則： (1)隨機(jī)取樣。 (2)樣本數(shù)量足夠大。 (3)取樣過程不許摻入任何主觀性。 2標(biāo)記重捕法 在被調(diào)查種群的樣地中，捕獲一部分個體，將這些個體進(jìn)行標(biāo)記后再放回到原來的環(huán)境中，經(jīng)過一段時間后進(jìn)行重捕，根據(jù)重捕取樣中的標(biāo)

10、記比例，來估計該種群的種群密度，這種方法就叫做標(biāo)記重捕法。,(1)標(biāo)記重捕法適用于對動物種群的調(diào)查，對植物種群不適用。因為植物個體不能運動，不可能標(biāo)記后再在種群中均勻分布。,特別提醒 (1)利用標(biāo)記重捕法計算的種群密度要和實際相符必須滿足以下兩個條件： 該區(qū)域無較多個體出生和死亡。 該區(qū)域無較多個體遷入和遷出。 (2)標(biāo)記物和標(biāo)記方法必須對動物不會產(chǎn)生傷害；標(biāo)記符號不能過分醒目，如果過分醒目，可能會改變被標(biāo)記個體在自然界中與其他生物的關(guān)系，從而導(dǎo)致結(jié)果失真；標(biāo)記符號必須能維持一定的時間，在調(diào)查期間不能消失。,如圖表示某小組的同學(xué)在進(jìn)行雙子葉草本植物苦荬菜種群密度調(diào)查時確定的小樣方之一，圓圈表示

11、個體。,(1)請將應(yīng)該計數(shù)的圓圈涂黑。 (2)某調(diào)查小組對苦荬菜調(diào)查的結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計。 下表是10個小組的調(diào)查結(jié)果，則該塊地苦荬菜的種群密度為_株/m2。,【嘗試解答】(1)略(只要是計數(shù)樣方內(nèi)部和相鄰兩邊及頂角個體即可。不是相鄰四邊，如果每個樣方都是四邊都計數(shù)，肯定要比實際值偏大) (2)3(第1組和第6組明顯偏離平均值，應(yīng)舍棄不計) 【解析】(1)要遵循樣方統(tǒng)計原則，選取任意相鄰兩邊及其頂角個體涂黑。(2)選取的樣方必須具有代表性，不具有代表性的樣方應(yīng)舍棄，如第1組和第6組。,跟蹤訓(xùn)練(2011年江蘇泰州高二檢測)生態(tài)工作者從東到西對我國北方A、B、C三種類型的草原進(jìn)行調(diào)查。下表是不同調(diào)查面

12、積的物種數(shù)量統(tǒng)計結(jié)果。,在調(diào)查B草原某種雙子葉草本植物種群密度時，設(shè)計如下調(diào)查步驟。 選取40 cm40 cm為最佳樣方面積。 在該物種分布較密集的地方取5個樣方。 計數(shù)每個樣方內(nèi)該植物的個體數(shù)。若計數(shù)結(jié)果由多到少依次為N1、N2、N3、N4、N5，則將N3作為種群密度的估計值。 請指出以上設(shè)計步驟中的錯誤并加以改正。,解析：所取樣方應(yīng)隨機(jī)確定，樣方面積應(yīng)取物種種類數(shù)達(dá)到穩(wěn)定的最小面積，分析表格可知為100 cm100 cm時種群密度為各樣方的平均數(shù)。 答案：(1)選取的樣方面積不對。應(yīng)取物種種類數(shù)達(dá)到穩(wěn)定的最小面積100 cm100 cm。 (2)取樣方法不對。應(yīng)在B草原中隨機(jī)取樣。 (3)

13、對種群密度值的估算方法不對。應(yīng)以調(diào)查樣方的單位面積中種群個體數(shù)量的平均數(shù)作為種群密度的估計值。,1.“J”型數(shù)量增長的兩種情形 (1)實驗室條件下。 (2)當(dāng)一個種群剛遷入一個新的適宜環(huán)境時。 2在自然條件下，曲線不像數(shù)學(xué)模型所預(yù)測的那樣光滑、典型。 3“J”型和“S”型兩種增長方式的差異主要在于有無環(huán)境阻力對種群數(shù)量增長的影響。,特別提醒 (1)“J”型、“S”型增長曲線橫坐標(biāo)代表時間，縱坐標(biāo)代表個體數(shù)量。若縱坐標(biāo)改為增長率，則“J”型應(yīng)為穩(wěn)定不變；“S”型曲線對應(yīng)的應(yīng)為先增大后減小，其中在K/2時達(dá)到最大，K時為0。 (2)“S”型曲線中的K/2，在生產(chǎn)中常被稱為“控制點”，有益生物的數(shù)量

14、控制在此點，會得到更快的增長，有害生物的數(shù)量控制在此點以下，會限制其快速增長。,用牛奶瓶培養(yǎng)黑腹果蠅，觀察成蟲數(shù)量的變化，結(jié)果如下表：,根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，下列結(jié)果正確的是() A第1325天，成蟲數(shù)量增長快的主要原因是個體生長加快 B第1729天，成蟲增長率上升、死亡率下降 C第2137天，成蟲增長率的下降與種群密度的改變有關(guān) D第137天，成蟲數(shù)量呈“J型”增長,【思路點撥】本題考查影響種群數(shù)量變化的因素及數(shù)量增長模型。解答本題可從以下角度分析： (1)明確影響種群數(shù)量變化的因素。 (2)回顧“J”型曲線和“S”型曲線的特點。 (3)正確分析表格提供的信息進(jìn)行解答。 【嘗試解答】 C,【解析

15、】分析題目中的表格可知，第1325天，成蟲數(shù)量增長快的主要原因是營養(yǎng)豐富、環(huán)境條件適宜；第1729天，成蟲增長率下降；第2137天，成蟲增長率的下降與種群密度的改變有關(guān)；第137天，成蟲數(shù)量表現(xiàn)為“S”型增長，所以C正確。,跟蹤訓(xùn)練 (2010年高考山東卷)右圖表示出生率、死亡率和種群密度的關(guān)系，據(jù)此分析得出的正確表述是() A在K/2時控制有害動物最有效 B圖示規(guī)律可作為控制人口增長的依據(jù) C該圖可用于實踐中估算種群最大凈補充量 D在K/2時捕撈魚類最易得到最大日捕獲量,解析：選C。據(jù)圖可知，K/2時種群的凈補充量最大，所以控制有害動物應(yīng)在其種群數(shù)量達(dá)到K/2之前，種群密度很小即該種群處于發(fā)

16、展初期時進(jìn)行控制最為有效；控制人口增長不能選擇在K/2時，且控制人口不能通過控制死亡率實現(xiàn)，而是通過降低出生率實現(xiàn)；種群在K/2時凈補充量最大，該圖可以為實踐中估算最大凈補充量提供依據(jù)；在K/2時捕撈魚類可使魚類資源得到持續(xù)性發(fā)展，但要得到最大日捕撈量應(yīng)在達(dá)到環(huán)境容納量即K值時進(jìn)行。,實驗探究創(chuàng)新,探究培養(yǎng)酵母菌種群數(shù)量的變化 1實驗原理 (1)酵母菌屬兼性厭氧型微生物，有氧時產(chǎn)生二氧化碳和水，無氧時產(chǎn)生二氧化碳和酒精。 (2)用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌，種群的增長受培養(yǎng)液的成分、空間、pH、溫度等因素的影響。 (3)在理想的無限環(huán)境中，酵母菌種群的增長呈“J”型曲線，在有限的環(huán)境下，酵母菌種群的

17、增長呈“S”型曲線。,2設(shè)計對照實驗,3.實驗步驟 (1)將10 mL無菌馬鈴薯培養(yǎng)液或肉湯培養(yǎng)液加入試管中。 (2)將酵母菌接種入試管中的培養(yǎng)液中混合均勻。 (3)將試管在28 條件下連續(xù)培養(yǎng)7 d。 (4)每天取樣計數(shù)酵母菌數(shù)量，采用抽樣檢測法：將蓋玻片放在計數(shù)板上，用吸管吸取培養(yǎng)液，滴于蓋玻片邊緣，讓培養(yǎng)液自行滲入到計數(shù)板小方格內(nèi)，顯微觀察并計數(shù)一個小方格內(nèi)的菌種數(shù)，已知小方格的培養(yǎng)液厚度為0.1 mm，計算出培養(yǎng)液體積，換算出10 mL培養(yǎng)液中酵母菌總數(shù)。,(5)分析結(jié)果、得出結(jié)論：將所得數(shù)值用曲線圖表示出來，分析實驗結(jié)果，得出酵母菌種群數(shù)量變化規(guī)律。 4注意事項 (1)顯微鏡計數(shù)時，對于壓在小方格界線上的酵母菌，應(yīng)只計數(shù)相鄰兩邊及其頂角的酵母菌。 (2)從試管中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計數(shù)前，需將試管輕輕振蕩幾次，目的是使培養(yǎng)液中的酵母菌均勻分布，減少誤差。,(3)結(jié)果的記錄最好用記錄表。表格如下：,(4)每天