备战2022年高考生物复习教材深研与突破 种群的特征和数量变化(学案学生版)

3-1 种群的特征和数量变化
★领悟课标·感知考脉
★自主复习·精读深研
【精读课本】必修3 P59～70
【深研学案】S3.1
用双色笔标注难点、疑点，写下你的问题；同桌间相互检查，相互提问，检测自主复习效果。

[深挖教材·寻找长句基因]
1．(必修3 P61“探究”)调查植物的种群密度时为什么通常选择双子叶植物作为调查对象？
因为单子叶植物常常是丛生或蔓生的，从地上部分难以辨别，因此双子叶植物用于调查植物的种群密度。

2．(必修3 P61“探究”)进行样方法调查时，为何要强调“随机”取样？样方多少会影响调查结果吗？
为了确保所选择的样方具有，不受主观因素的影响，使通过样方统计的结果(估算值)能更接近真实的情况，应做到“随机取样”。

调查时若样方的数量，其统计结果的误差可能；一般而言，样方，其统计结果越接近。

但是，样方数量太多，整体取样花费的时间、精力就越多。

从统计学上看，的样方即可以保证统计结果的真实性。

3．(必修3 P63“思考与讨论”)年龄组成可作为预测种群数量变化趋势的依据，这种趋势一定能实现吗？。

因为年龄组成是通过影响种群密度，但种群密度还受
_________________等多种因素影响，所以种群数量的变化，还要看影响种群密度变化的其他因素。

4．(必修3 P67“思考与讨论”)从环境容纳量的角度思考，对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么措施？
从环境容纳量的角度思考，可以采取措施降低的环境容纳量，如将食物
储藏在，断绝或减少它们的食物来源；室内采取等措施，减少它们挖造巢穴的场所；养殖或释放它们的，等等。

★错点盲点·扫描排查
1．性别比例是指种群中雌雄个体数目的比例，性别比例往往通过影响种群的出生率和死亡率来影响种群密度。

（）
2．年龄组成可以预测种群的发展趋势，性别比例可直接影响种群的出生率。

（）
3．种群出生率增加，种群密度一定增大。

（）
4．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。

（）
5．用标志重捕法调查某动物的种群密度时，由于被标记动物经过一次捕捉，被再次重捕的概率减小，由此将会导致被调查的种群的数量较实际值偏小。

（））
6．可以用标志重捕法调查老房屋中壁虎的种群密度。

（）
7．如果采用样方法调查甲地蒲公英的种群密度，计数甲地内蒲公英的总数，再除以甲地面积即可。

（）8．统计种群密度时，应去掉采集数据中最大、最小值后取平均值。

（）
9．调查种群数量较少的陆生植物种群密度时，应随机取样，并适当扩大样方的面积。

（）10．种群的S型增长是受资源因素限制而呈现的结果。

（）
11．环境容纳量是指种群的最大数量。

（）
12．不同种生物的K值各不相同，但同种生物的K值固定不变。

（）
13．种群数量的变化就是种群数量的增长和波动。

（）
14．种群“J”型增长曲线中的增长率和增长速率均恒定不变。

（）
15．在自然界中存在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，曲线大致呈“J”型。

（）
16．可用样方法调查玻璃容器中酵母菌数量的变化。

（）
17．在相对稳定的生态系统中，种群数量在K值上下波动，主要是由气候、食物、天敌等因素调节的。

（）
18．用样方法调查森林乔木丰富度时应对各样方数据求平均值。

（）
19．蚜虫呈集群分布，不宜采用样方法调查蚜虫的种群密度。

（）
20．调查蝗虫幼虫种群密度应根据地段形状确定取样方法。

（）
21．用血细胞计数板计数酵母菌数量时只统计中方格内部的酵母菌。

（）
22．某林场中繁殖力极强老鼠种群数量的增长会受密度制约。

（）
23．鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时，单位水体该鱼的产量有可能相同。

（）
24．培养瓶中细菌种群数量达到K值前，密度对其增长的制约逐渐减弱。

（）
25．黑光灯诱捕的方法可用于探究该农田趋光性昆虫的物种数目。

（）
26．种群密度、出生率、死亡率、年龄组成和性别比例都是种群内个体数量的统计值。

（）27．使用性引诱剂防治害虫会使下一代中的性别比例失调。

（）
28．种群的年龄结构体现种群中各年龄组间个体数量比关系并只能用年龄金字塔图形表示。

（）29．任何种群都有年龄结构，但并不都有性别比例。

（）
30．调查培养液中酵母菌数量可用抽样检测法。

（）
31．增长型种群的出生率应高于衰退型种群的出生率，而死亡率则相反。

（）
32．用性引诱剂诱杀害虫中的雄性个体主要是通过改变种群年龄结构达到控制害虫数量的目的。

（）
★疑难杂症·探究突破
【探究活动一】种群的特征
【思考交流1】种群的“一全”、“三同”、“四单位”是什么？
一全：全部（幼年、成年、老年）。

三同：同一、同一、同一。

四单位：生物的基本单位，的基本单位，生物的基本单位，的最小单位。

【思考交流2】观察下图中种群各数量特征的关系，回答有关问题。

（1）是种群最基本的数量特征。

（2）是决定种群密度变化的直接因素。

（3）不直接决定种群密度，但在一定程度上能预测种群数量变化趋势，(如下图)。

（4）对于增长型的种群，如果改变性别比例，一定时间内种群数量怎样变化？
♀＞♂：___________；♀＝♂：___________；♀＜♂：___________。

（5）应该怎样预测种群密度的变化趋势？
首先依据___________情况，其次是___________，由此推测___________与___________的关系，从而确定种群密度的变化情况。

【思考交流3】如图是有关种群特征的概念图，请据图思考下列问题：
（1）图中①～⑤分别代表种群的什么特征？
①～⑤分别代表___________、___________、___________、___________和_____________________。

其中___________既影响出生率又影响死亡率，但___________只影响出生率。

（2）预测种群数量变化发展趋势的主要依据是图中的哪个特征？
预测种群数量变化趋势的主要依据是图中的______________________。

（3）春运期间，影响北京、广州等大城市人口数量的主要因素是什么？
（4）种群的空间特征包括哪些方面？有无分层现象？
种群的空间特征是指种群中的个体在其生活空间中的______________________。

分为_____________、___________、___________三种类型。

___________分层现象。

【思考交流4】种群数量变化的特殊实例有哪些？
（1）城市人口的剧增——______________________造成的；
（2）中国人口的增长——______________________造成的，不能单纯说是___________造成的；
（3）利用性外激素诱捕雄蛾——改变___________来降低出生率；
（4）将性外激素释放到大田里，干扰雌雄蛾正常交尾——降低___________。

【思考交流5】怎样根据图形快速判断种群年龄组成的类型？
[实例]如图是生态系统中甲、乙、丙3个动物种群的个体数量与年龄组成示意图。

有关分析正确的是（）
A．甲、乙、丙的年龄组成依次为衰退型、稳定型、增长型
B．年龄组成主要通过影响出生率来影响种群数量
C．调查3个种群个体数量的方法不一定为标志重捕法
D．食物充足的条件下，3个种群的数量一定呈“J”型增长
[技巧]用“比例法”快速判断种群年龄组成的类型
（1）统计图
（2）曲线图和柱形图
无论何种图形，均应注意各年龄段个体的——增长型中的幼年个体多、老年个体少；稳定型中的各年龄段个体比例适中；衰退型中的幼年个体少、老年个体多。

【思考交流6】调查种群密度的方法有哪些？请列表加以比较
【思考交流7】用样方法调查种群密度时，要注意哪些问题？
（1）样方法不仅适用于还适用于活动范围小的。

如蚯蚓、昆虫卵、幼虫等。

（2）植物的不同，样方也应不同。

如双子叶草本植物样方面积为 m2，灌木约为 m2，乔木的样方面积约为 m2。

（3）计数原则。

若有正好压在边界线上的个体，应遵循“”的原则，即只计数上的个体。

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。

【思考交流8】用标志重捕法调查种群密度时，为什么种群密度往往偏大？产生误差的原因有哪些？
标志重捕法的步骤：捕→标志 (A) →放→重捕(a)
数量关系：A(种群数量) ：B(标志数)＝a(重捕数) ：b(重捕标志数)
A(种群数量)＝B(标志数)×a(重捕数) /b(重捕标志数)
①由于被标志的动物、、不易捕获、标志等原因，导致
，种群数量。

②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，导致，种群数量。

③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，会造成估算中出现较大。

【思考交流8】怎样选择合适的种群密度调查方法？
用“两看法”选择合适的种群密度调查方法
【探究活动二】种群的数量变化
【思考交流1】种群数量变化的方式有哪些？影响种群数量变动的影响因素有哪些？
种群数量变化的方式：、、、等。

种群数量变动的影响因素：影响种数数量的因素有很多，主要有、、、等。

【思考交流2】列表比较种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线
K值K值
两种增长曲线的差异主要是大小不同，因而对增长的影响不同
【思考交流3】如图表示的是种群数量增长中的两个经典曲线。

请据图思考下列问题：
（1）甲图中的阴影部分代表什么含义？
代表或被环境所的个体数目。

（2）K值是不是种群数量的最大值？
K值并种群数量的最大值，K值是环境容纳量，即在环境条件的情况下，一定空间中所能______的种群最大数量。

（3）乙图表示一个种群的K值不是恒定不变的，造成K值发生变化的原因是什么？
K值会随着环境的改变而发生变化，当时，K值会下降；当时，K值会上升。

（4）在环境条件稳定、K值一定的情况下，种群数量是不是一成不变的？
在环境条件稳定、K值一定的情况下，种群数量，会在K值。

当种群数量大于或小于K值时，会通过使种群数量回到K值。

【思考交流4】怎样准确分析“S”型增长曲线？
[实例]在农田生态系统害虫防治中，害虫种群密度变化情况示意图(经济阈值是指害虫种群密度影响农田经济效益的最低值)如下。

在A、B、C、D、E点进行了农药防治或引入了天敌进行生物防治。

下列有关叙述正确的是（）
A．在农药的作用下，害虫的抗药性基因突变率在D点显著高于B点
B．E点是生物防治，A、B、C、D点是药物防治
C．害虫种群的年龄组成为衰退型
D．食物的短缺降低了害虫的存活率
[技巧]用“关键点和关键区段”法准确分析“S”型增长曲线
b点的应用
消灭______应______进行，将种群数量控制于______期(b点之前)，严防种
群增长进入加速期
c点(K/2值)
的应用
a.对____生物：____种群数量达该点，如灭鼠达K/2时，鼠害将难以控制
b.对_____资源：_______________，当_______________维持于该点时将具
____________________，符合_______________原则
e点(K值)
的应用
a.对_____生物：限制__________，增大__________，降低_______________，
如封存粮食、硬化地面以限制鼠的种群数量
b.对_____生物：改善__________，减小__________，尽量提升_____，如建
立_______________，保护大熊猫
【思考交流5】怎样快速判断种群“增长率”与种群“增长速率”？
[实例]右图表示某物种迁入新环境后，种群增长速率随时间的变化关系，在t1时经调查该种群数量为N，下列有关叙述正确的是（）
A．在t2时种群个体的数量与在t0时种群个体的数量相等
B．在t0～t2时间内，种群数量呈“S”型增长
C．该种群在此环境中的环境容纳量约为N
D．在t1～t2时，该种群数量呈下降趋势
[技巧]用“三个不同”快速判断种群“增长率”与种群“增长速率”
（1）含义不同
①种群增长率：指的个体在单位时间内的个体数。

②种群增长速率：指内新增加的个体数(即种群数量增长曲线的斜率)。

（2）计算方法不同
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N t，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%＝[(N t－N0)/N0]×100%＝，(无单位)；
增长速率＝(末数－初数)/时间＝(N t－N0)/t，(有单位，如个/年)。

（3）坐标曲线不同
【思考交流6】如何快速识别不同数学模型中的K、K/2？
[实例]图1和图2表示出生率、死亡率、净补充量(为出生率与死亡率之差)和种群密度的关系。

下列有关叙述正确的是（）
A．图1中曲线a代表死亡率，曲线b代表出生率
B．在K/2时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量
C．图2中在F点控制有害动物最有效
D．图2中G点代表种群的环境容纳量
[技巧]用“数量稳定法”快速识别不同数学模型中的K、K/2
在甲、乙、丙、丁中，种群数量为K的时间点是
________，种群数量为K/2的时间点是________。

【思考交流7】怎样快速解决有关“λ”问题？
[实例]一调查小组对我国东部某地群落进行深入调查，如图为调查小组从当地主管部门获得的某物种种群数量的变化图，据此分析：
该种群在30年中种群数量最少的是第年，第20～30年间种群的出生率(填“<”“＝”或“>”)死亡率。

第10～20年间，种群的年龄组成是型。

[技巧]用“作辅助线法”快速解决有关“λ”问题
t1之前
种群数量小于K/2，由于资源和空间相
对充裕，种群数量增长较快，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
t1至t2
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
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
（1）作辅助线：作一条λ=1的辅助线。

（2）分析种群数量变化情况：
①a段——λ>1，且恒定，种群数量呈型增长；
②b段——λ>1，在变化，种群数量呈型增长；
③c段——λ＝1，种群数量维持相对稳定，年龄组成为；
④d段——λ<1，种群数量逐年下降，年龄组成为；
⑤e段——尽管λ呈上升趋势，但仍λ<1，种群数量。

（3）λ＜1时，曲线的最低点，种群数量的最小值，上升段种群数量并没有增加，还在减小，只是减小的速率变小。

【探究活动三】探究培养液中酵母菌数量的动态变化规律
【思考交流1】简述实验原理
（1）用培养基培养酵母菌，种群的数量增长受培养液的成分、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型曲线；在有限的环境条件下，酵母菌种群的增长呈型曲线。

在恒定培养液中当酵母菌种群数量达到K值后，还会
(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的方法——显微计数法。

【思考交流2】概括实验流程
【思考交流3】制片时，用吸管向计数室内滴加培养液，盖上盖玻片，用显微镜观察计数。

这样操作对吗？。

制片时，先将盖玻片放在上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片，让培养液。

多余培养液用滤纸吸去。

制好装片后，应，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。

【思考交流4】设计实验结果记录表
【思考交流5】怎样用血细胞(血球)计数板计算酵母菌数量?
（1）血细胞计数板
血细胞计数板由一块厚玻璃片特制而成，其中央有两个计数室。

每个计数室划分为9个大方格(如下图A所示)，每个大方格的面积为1 mm2，深度为0.1 mm。

因此，每个大方格的容积为0.1 mm3。

中央大方格以细线等分为25个中方格(如下图B所示)。

每个中方格又等分为16个小方格，供细胞计数用。

（2）计数与计算
①在计数时，先统计(图B所示)5个中方格中的总菌数，求得每个中方格的平均值再乘以25，就得出一个大方格的总菌数(0.1 mm3培养液中的总菌数)，然后再换算成1 mL菌液中的总菌数。

②设5个中方格中总菌数为A，菌液稀释倍数为B，则0.1 mm3菌液中的总菌数为。

已知1 mL＝1 cm3＝1 000 mm3，1 mL菌液的总菌数＝(A/5)×25×10×1 000×B＝。

【思考交流6】请在下面的坐标系中画出酵母菌增长曲线和增长速率曲线。

【思考交流7】从试管中吸出培养液进行计数之前，为什么要轻轻振荡几次？
使酵母菌分布，计数，减小误差。

【思考交流8】该实验要设置对照实验和重复实验吗？
设置对照实验，但重复实验。

随着时间的延续，酵母菌种群数量的变化在时间上形成前后，所以无需设置对照实验。

但要获得准确的实验数据，必须重复实验，需对每个样品计数次，求得。

【思考交流9】若一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应该采取什么措施？
可增大后再计数。

以每小方格内含有个酵母细胞为宜。

稀释培养液时要进行，便于计算。

【思考交流10】影响酵母菌生长的因素有哪些？
、、及等。