高中生物人教版 (2019)選擇性必修2第1節(jié) 種群的數(shù)量特征備課課件ppt-課件下載-教習(xí)網(wǎng)

Teaching Prcess
2.課堂教學(xué)內(nèi)容
2015年，我國科學(xué)家基于長期的野外觀測查明：在我國東北長白山脈北部地區(qū)，共監(jiān)測到東北豹42只，其中，幼體2只，雄性和雌性的成體分別為21只和17只，未能判斷性別的成體2只
討論：1.調(diào)查東北豹的種群數(shù)量對于保護它們有什么意義？2.調(diào)查東北豹種群中雌雄個體的數(shù)目對于預(yù)測該種群的發(fā)展趨勢有什么意義？
弄清東北豹的數(shù)量現(xiàn)狀，才能有針對性地采取有效的保護措施。
紅外觸發(fā)相機拍攝到的東北豹
東北豹種群中雌雄個體的比例影響種群的出生率，從而影響種群數(shù)量的變化。
1.種群概念：種群是指生活在的生物的個體。
（1）兩個要素：“同種”和“全部”。 ①“同種”：指同一物種，即種群是物種存在的具體形式。 ②“全部”：指一個群體，包括該物種的幼體和成體等全部個體。
一片草地上的所有蒲公英
（2）兩個條件：“時間”和“空間”.即種群具有一定的時空限制，離開一定的空間和時間的種群是不存在的。如：徐州云龍湖冬季有野鴨種群，不能說什么季節(jié)都有野鴨種群。
（3）兩個方面①從生態(tài)學(xué)的觀點來看：種群是生物繁殖的基本單位，又是生又是生物群落的基本組成單位。②從進化的觀點來看：種群是生物進化的基本單位。
例1（2014江蘇卷）下列關(guān)于種群和群落的敘述，錯誤的是（）A.一片草地上的所有灰喜鵲是一個灰喜鵲種群B.可以用標(biāo)志重捕法調(diào)查老房屋中壁虎的種群密度C.演替達到相對穩(wěn)定的階段后，群落內(nèi)物種組成不再變化D.洪澤湖近岸區(qū)和湖心區(qū)不完全相同的生物分布，構(gòu)成群落的水平結(jié)構(gòu)
種群特征是種群有的，但個體沒有的特征。
（1）種群雖然是由許多同種個體組成的，但它并不是個體的簡單相加，而是通過組成了一個有機整體。（2）個體和種群之間是部分與整體的關(guān)系，每個個體攜帶有本種群的部分基因。
3.種群與物種的關(guān)系同一物種在不同區(qū)域可以有多個種群，但一個種群內(nèi)的個體一定屬于同一物種。
進化、遺傳、繁殖的單位；種群有一定的基因庫，以區(qū)別其他物種
種群是進化、遺傳、繁殖的單位；種群有一定的基因庫，以區(qū)別其他物種。
組成種群的個體，在其生活空間中的位置狀態(tài)或布局，叫種群的空間特征。
種群密度出生率和死亡率遷入率和遷出率年齡結(jié)構(gòu) 性別比例
種群在_________或_________中的_______就是種群密度；
【思考】是不是種群數(shù)量多，種群密度就大？
不是；因為種群密度強調(diào)的是單位面積或單位體積中的個體數(shù)；
在調(diào)查____________、________的種群時，可以逐個計數(shù)，如調(diào)查某山坡上的珙桐(湖北神農(nóng)架的國家一級保護植物)密度；在多數(shù)情況下，逐個計數(shù)非常困難，需要采取_____的方法。
因其花形酷似展翅飛翔的白鴿而被西方植物學(xué)家命名為“中國鴿子樹”
b.適用范圍: 對于有_______的昆蟲，可以用____________________的方法來估算它們的種群密度
a.原理: 黑光燈是一種發(fā)射人眼看不見的、波長在365 nm左右的紫外線的電光源。黑光燈具有很強的誘蟲作用，是殺蟲用燈的理想光源。
在該區(qū)域均勻放置適宜數(shù)量的黑光燈，每日統(tǒng)計捕捉到的該昆蟲的數(shù)量即可，這樣得到的并不是該種群的具體數(shù)量，而是多度等級。這種統(tǒng)計的意義主要在于與往年的情況進行對比，預(yù)測害蟲的成災(zāi)程度。例如今年每個黑光燈每晚捕獲 30 只某害蟲，查閱往年的數(shù)據(jù)得知每個黑光燈每晚捕獲 20 只該種害蟲就會爆發(fā)嚴(yán)重的蟲災(zāi)，那么今年的蟲災(zāi)就已經(jīng)達到非常嚴(yán)重的程度了。
在一個封閉的種群里，用同樣的方法連續(xù)捕捉被調(diào)查動物，隨著連續(xù)的捕捉，導(dǎo)致種群內(nèi)個體數(shù)逐漸減少，造成每次捕獲數(shù)逐次遞減，但捕獲的總累積數(shù)則逐漸增加，當(dāng)單次捕獲數(shù)降到0時，捕獲的總累積數(shù)就等于該種群的總個體數(shù)。累積捕獲數(shù)(x)與每次捕獲數(shù)(y)之間的函數(shù)關(guān)系為：y=ax+b
如圖，利用幾次實驗數(shù)據(jù)，得出每次捕獲數(shù)(y)與累積捕獲數(shù)(x)的一次函數(shù)關(guān)系，當(dāng)y=0時，x即為該種群的總個體數(shù)。
這種方法稱為：去除取樣法
探究?實踐調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度
單子葉草本植物通常是叢生或蔓生的，從地上部分很難辨別是一株還是多株。
探究?實踐：調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度
【現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用】某同學(xué)對某地蒲公英數(shù)量調(diào)查結(jié)果如下（樣方大小為1m2），則該地蒲公英的種群密度約為___株/m2。
在被調(diào)查種群的分布范圍內(nèi)，_____選取_____個_____，通過計數(shù)_________________，求得_____________________，以_________________________作為該種群的種群密度估算值；
所有樣方種群密度的平均值
注意: 叢生或蔓生的單子葉植物不適用。
一般適用于植物, 也可以用于昆蟲卵的數(shù)量調(diào)查及一些活動范圍較小的動物, 如作物植株上的蚜蟲、跳蝻等。
樣方的多少與被調(diào)查地段的總面積呈____相關(guān)；一般來說，選取的樣方越少，___________；選取的樣方越多，求得的種群密度__________________；
樣方大小: 視調(diào)查對象的大小及分布情況而定。例如，草本植物樣方大小一般以______________為宜；喬木100m2、灌木16m2。如果該種群個體數(shù)較少，樣方面積可________；
隨機取樣，不能摻入主觀因素
【討論1】為什么強調(diào)隨機取樣？
為了使調(diào)查結(jié)果不受主觀因素的影響，保證調(diào)查結(jié)果的準(zhǔn)確性。
調(diào)查總體為非長條形時，選擇______________
調(diào)查總體為長條形時，選擇_____________
樣方內(nèi)＋相鄰兩邊上(計上不計下,計左不計右)
因此，該樣方中有_____株蒲公英；
計算方法：各樣方種群密度的平均值
【討論2】樣方的多少會影響調(diào)查結(jié)果嗎？
樣方的多少會影響調(diào)查結(jié)果。樣方過少會導(dǎo)致誤差較大
例2.某同學(xué)擬調(diào)查一個面積為100hm2草地上某種雙子葉草本植物的種群密度，下列做法合理的是( )A. 計數(shù)該草地上該種植物的全部個體數(shù)目B. 設(shè)置1個1m2樣方，計數(shù)樣方中該種植物的個體數(shù)目C. 隨機設(shè)置1m2樣方若干，計數(shù)每個樣方中該種植物的個體數(shù)目，再取平均值D. 在該種植物密集處設(shè)置1m2樣方若干，計數(shù)每個樣方中該種植物的個體數(shù)目，再取平均值E. 采用等距取樣法，減少樣方數(shù)量F. 采用五點取樣法，縮小樣方面積G.將樣方內(nèi)的個體進行標(biāo)記后在計數(shù)
例3（2016，全國2）如果采用樣方法調(diào)查某地區(qū)（甲地）蒲公英的種群密度，下列做法中正確的是( )A．計數(shù)甲地內(nèi)蒲公英的總數(shù)，再除以甲地面積，作為甲地蒲公英的種群密度B．計數(shù)所有樣方內(nèi)蒲公英總數(shù)，除以甲地面積，作為甲地蒲公英的種群密度C．計算出每個樣方中蒲公英的密度，求出所有樣方蒲公英密度的平均值，作為甲地蒲公英的種群密度D．求出所有樣方蒲公英的總數(shù)，除以所有樣方的面積之和，再乘以甲地面積，作為甲地蒲公英的種群密度
例4（2018，全國3）某同學(xué)運用黑光燈誘捕的方法對農(nóng)田中具有趨光性的昆蟲進行調(diào)查，下列敘述錯誤的是（）A．趨光性昆蟲是該農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的消費者B．黑光燈傳遞給趨光性昆蟲的信息屬于化學(xué)信息C．黑光燈誘捕的方法可用于調(diào)查某種趨光性昆蟲的種群密度D．黑光燈誘捕的方法可用于探究該農(nóng)田趨光性昆蟲的物種數(shù)目
例5.據(jù)圖回答下列問題：
(1)樣方法常適用于對植物種群密度的取樣調(diào)查。常用的取樣方法有____________和____________。某同學(xué)采用樣方法對一種植物進行計數(shù)，如圖甲是其中的一個樣方中該植物的分布情況 (注：圖中黑點表示該種植物)。對該樣方中該種植物進行計數(shù)時，應(yīng)記錄的數(shù)目是________株。
(3)若選取3個合適的樣方對某種植物進行計數(shù)，結(jié)果分別是n1、n2、n3，則該種植物的種群密度為________________________株/m2。
(n1＋n2＋n3)/(3S0)
在被調(diào)查種群的活動范圍內(nèi)，捕獲_______個體，做上______后再_________________，經(jīng)過一段時間后進行_________，根據(jù)_____________中______________________________，來估算種群密度；
標(biāo)記個體數(shù)占總個體數(shù)的比例
初次捕獲并標(biāo)記數(shù)(M)
重捕獲的標(biāo)記個體數(shù)(m)
再次捕獲的個體數(shù)(n)
因此，種群在該區(qū)域內(nèi)的個體總數(shù)N=__________，化簡可得數(shù)學(xué)公式________，求得N的數(shù)值再除以該地面積或體積值，即得種群密度；
例6.在對某地區(qū)田鼠的調(diào)查中，調(diào)查范圍為1hm2，第一次捕獲并標(biāo)記39只，第二次捕獲34只鼠，其中有標(biāo)記的鼠15只，這樣可估算該地區(qū)田鼠種群個體總數(shù)為___________;種群密度為_____________(注意: 單位)
初次捕獲并標(biāo)志數(shù)(M)
重捕獲的標(biāo)志個體數(shù)(m)
活動能力強，活動范圍大的動物
①標(biāo)志物不能過分醒目；②標(biāo)志物和標(biāo)志方法不能影響標(biāo)志對象正常的生理活動；③標(biāo)志物不易脫落；④標(biāo)志個體需與未標(biāo)志個體混合均勻后再重捕，保證在重捕時被捕的概率相等；⑤確保調(diào)查期間沒有個體的遷入、遷出、出生、死亡；
①若被標(biāo)記個體變得更難被調(diào)查者捕捉，則估算值偏_____；②若被標(biāo)記個體易被天敵捕食，則估算值偏___；③若被標(biāo)記個體的標(biāo)志脫落，則估算值偏___；④若因個體間相互接觸，未被標(biāo)記的個體也沾上了標(biāo)記顏料，則估算值偏____；⑤如果標(biāo)記的個體因標(biāo)記過于醒目，易被調(diào)查者發(fā)現(xiàn)，則估算值偏____；
E.調(diào)查種群數(shù)量的其他方法
b.微衛(wèi)星DNA分子標(biāo)記
東北豹的繁殖繁殖能力和鼠的差別有多大？這對于它們的種群數(shù)量有哪些影響？
【答案】東北豹一般每年最多生一胎，通常每胎產(chǎn)仔2~3只，偶爾有產(chǎn)1只或4只的情況。幼豹2~3歲后性成熟。而鼠一年可生數(shù)胎，每胎產(chǎn)多只鼠，幼鼠當(dāng)年即可性成熟?？梢姈|北豹的繁殖能力比鼠弱得多。一般來說，繁殖能力強的種群出生率高，這是它們的種群數(shù)量出現(xiàn)較快增長的內(nèi)因。
在____________內(nèi)________(_____）的個體數(shù)占__________________的______即出生率(死亡率)；
【例1】截至2015年年末，我國大陸總?cè)藬?shù)約為13.7億，2015年出生1655萬人，我國大陸人口在這一年的出生率約為_____‰?！纠?】2015年年末，我國大陸總?cè)藬?shù)約為13.7億，我國大陸死亡人口為975萬，死亡率約為_____‰。
出生率＞死亡率，種群密度____；出生率≈死亡率，種群密度__________；出生率＜死亡率，種群密度____；
(2)與種群密度的關(guān)系
自然增長率＝出生率－死亡率
出生率和死亡率是決定種群大小和種群密度的重要因素。直接影響種群大小和種群密度
①若某動物的婚配制為一雌一雄，生殖期個體的雌雄比例越接近1∶1，則出生率較高（）
②若通過調(diào)控環(huán)境條件，使某動物的性成熟推遲，則出生率會更高（）
(1)概念:在_________內(nèi)______（_____）的個體數(shù)占________________的_____即遷入率（遷出率）；(2)與種群密度的關(guān)系遷入率＞遷出率，種群密度_____；遷入率≈遷出率，種群密度___________；遷入率＜遷出率，種群密度_____；
遷入率和遷出率也決定了種群密度的大小,直接影響種群大小和種群密度。
(4)與實踐的聯(lián)系如果研究一座______人口的變化，遷入率和遷出率是不可忽視的因素；
(1)概念: 指一個種群中__________的個體數(shù)目的比例。(2)類型:
(3)三種類型的年齡結(jié)構(gòu)比較
全國總?cè)丝跒?443497378人，其中:普查登記的內(nèi)地31個省、自治區(qū)、直轄市和現(xiàn)役軍人的人口共1411778724人；香港特別行政區(qū)人口為7474200人；澳門特別行政區(qū)人口為683218人；臺灣地區(qū)人口為23561236人。
國家統(tǒng)計局2021年5月11日發(fā)布第七次全國人口普查公報
性別比例:男性人口為72334萬人，占51.24%; 女性人口為68844萬人，占48.76%?？?cè)丝谛詣e比(以女性為100，男性對女性的比例)為105.07。
年齡結(jié)構(gòu):0—14歲人口為25338萬人，占17.95%;15—59歲人口為89438萬人，占63.35%;60歲及以上人口為26402萬人，占18.70%(其中，65歲及以上人口為19064萬人，占13.50%)。人口老齡化程度進一步加深，未來一段時期將持續(xù)面臨人口長期均衡發(fā)展的壓力。
【現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用】說出以下圖示對應(yīng)的年齡結(jié)構(gòu)類型A_________ B_________ C_________D_________ E_________ F_________
年齡結(jié)構(gòu)是______種群密度變化趨勢的主要依據(jù)；
(4)與種群密度的關(guān)系
年齡結(jié)構(gòu)通過影響_______和_______來影響種群密度；
思考·討論：分析種群的年齡結(jié)構(gòu)
討論1：圖1-3中A、B、C三種年齡結(jié)構(gòu)的種群，哪種類型的種群數(shù)量會越來越大，屬于增長型？哪種類型的種群數(shù)量會越來越小，屬于衰退型？哪種類型的種群數(shù)量會在一段時間內(nèi)保持相對穩(wěn)定，屬于穩(wěn)定型？為什么？
因為一般來說，幼年和成年個體數(shù)越多，老年個體數(shù)越少，出生率就越高，死亡率就越低，種群數(shù)量增長就越快；反之，種群數(shù)量增長就越慢，或者種群數(shù)量下降。
A屬于增長型，C屬于衰退型，B屬于穩(wěn)定型。
討論2：年齡結(jié)構(gòu)為穩(wěn)定型的種群，種群數(shù)量在近期一定能保持穩(wěn)定嗎？年齡結(jié)構(gòu)為衰退型的種群呢?
不一定。這是因為出生率和死亡率不完全決定于年齡結(jié)構(gòu)，還會受到食物、天敵、氣候等多種因素的影響。此外，種群數(shù)量還受遷入率和遷出率的影響。
討論3：據(jù)統(tǒng)計，1990—2013年的24年間，我國0～14歲少年兒童的人口占總?cè)丝诘谋壤?7.69%下降到16.41%；15～64歲人口的比例由66.74%上升到73.92%；65歲及以上老齡人口比例由5.57%上升到9.67%。這說明我國人口的年齡結(jié)構(gòu)發(fā)生了什么變化？
這說明我國少年兒童的人口占比在減少，老齡人口占比在增加。我們應(yīng)該關(guān)注我國人口的老齡化問題。
①估算一種群的出生率和死亡率，即可確定種群密度和大小（）
②在自然開放的生態(tài)系統(tǒng)中，種群密度會受環(huán)境因素影響而波動（）
③增長型種群的數(shù)量一定會不斷增加（）
在一定的環(huán)境條件下（正常條件），在沒有自然災(zāi)害、戰(zhàn)爭的情況下
(1)概念: 指種群中__________數(shù)目的比例。(2)類型:
多見于營社會生活的昆蟲
注意: 這里的雌雄個體指的是具有生殖能力的個體，如工蜂就不計算在內(nèi)；
注意: 不是所有種群都有性別比例，如某些雌雄同株的植物；
(3)與種群密度的關(guān)系
性別比例通過影響_______，間接影響種群密度；
利用人工合成的_________（信息素）誘殺某種害蟲的_____個體，____________________________，就會使很多雌性個體_____________，從而使該種害蟲的種群密度明顯降低；
改變了害蟲種群正常的性別比例
*注意：正常的性別比例是指該種群正常狀態(tài)下經(jīng)過長期自然選擇形成的的性別比例，并不一定是雌雄相當(dāng)型。
【思考】為什么改變了種群正常的性別比例，種群密度會明顯降低？
小結(jié)1: 種群各數(shù)量特征之間的關(guān)系
1.決定種群密度的直接因素:
出生率和死亡率、遷入率和遷出率
2.決定種群密度的間接因素:
如圖是有關(guān)種群特征的概念圖，據(jù)圖分析：(1)圖中①～⑤分別代表種群的什么特征？
提示　①～⑤分別代表種群密度、出生率、死亡率、年齡組成和性別比例。其中，年齡組成既影響出生率又影響死亡率，但性別比例只影響出生率。
小結(jié)2: 種群各數(shù)量特征之間的關(guān)系
(2)春運期間，影響北京、廣州等大城市人口數(shù)量變化的主要因素是什么？
提示　遷入率和遷出率。
(3)利用性引誘劑誘殺害蟲會降低害蟲的種群密度，原理是怎樣的？
提示　性引誘劑誘殺害蟲會導(dǎo)致害蟲的性別比例失調(diào)，降低出生率，從而降低種群密度。
(4)某生物學(xué)家對某地的蝗蟲種群進行研究后大膽預(yù)測：不久后蝗災(zāi)會更加嚴(yán)重，他得出此結(jié)論的依據(jù)最可能是什么？
提示　蝗蟲的年齡組成為增長型。
例5.下列為種群數(shù)量特征的兩個概念圖，有關(guān)分析錯誤的是(多選)A.圖1中預(yù)測種群數(shù)量未來變化趨勢的主要依據(jù)是aB.圖1中的c為種群最基本的數(shù)量特征C.圖2中丁與圖1中的a表示的含義相同D.圖2中丙為性別比例，主要通過影響出生率來間接影響種群密度
一、概念檢測1.種群密度是種群最基本的數(shù)量特征。判斷下列與種群密度有關(guān)的表述是否正確。（1）一塊草地上所有蒲公英的數(shù)量就是這個蒲公英種群的種群密度。（）（2）調(diào)査青蛙等活動范圍不大的動物的種群密度可以用樣方法。（）（3）種群密度與出生率成正比。（）
2.科技人員為了檢驗?zāi)承滦统輨溙镫s草豬殃殃的防治效果，隨機選3塊麥田，在每塊田中做對照實驗，施藥60天后調(diào)查豬殃殃的密度。取樣方法為每個處理隨機取 5個樣方，每個樣方為1m2。調(diào)査結(jié)果為對照組411.75株/m2，實驗組35.00株/m2。下列分析正確的是（）A.樣方數(shù)量過少，面積適當(dāng)B.樣方面積過小，數(shù)量適當(dāng)C.雜草株數(shù)應(yīng)為整數(shù)，對照組數(shù)據(jù)有誤D.實驗組數(shù)據(jù)可信，該除草劑施用效果顯著
二、拓展應(yīng)用1.在某池塘中，第一次捕獲鯽魚106條，做上標(biāo)記后放回；第二次捕獲鯽魚91條，其中有標(biāo)記的為25條。由此估算該池塘中共有鯽條。
2.下圖A、B分別為兩個國家人口的年齡結(jié)構(gòu)圖，縱軸示年齡，橫軸示各年齡段人口占總?cè)?口的百分比。據(jù)此圖可判斷，未來人口增長率高的國家是。
3.2003年，我國頒布法律，禁止“非醫(yī)學(xué)需要的胎兒性別鑒定”和“非醫(yī)學(xué)需要的性別選擇性人工流產(chǎn)”，請簡要說明這一規(guī)定的意義。
【答案】在自然情況下，新生兒的男女性別比例大致為1:1。禁止“非醫(yī)學(xué)需要的胎兒性別鑒定”和“非醫(yī)學(xué)需要的性別選擇性人工流產(chǎn)”，有利于維系性別比例均衡，進而有利于維持社會的和諧穩(wěn)定。
一、選擇題1.下列敘述符合種群密度概念的是（）A.一公頃水稻的年產(chǎn)量B.每平方米草地中雜草的數(shù)量C.某湖泊每平方米水面鯽魚的數(shù)量D. 某地區(qū)灰倉鼠每年新增的個體數(shù)2.某地區(qū)由于秋天過早降溫，許多蝗蟲在產(chǎn)卵前死亡。第二年，該地區(qū)蝗蟲的種群密度明顯下降。對蝗蟲種群密度下降合理的解釋是（）A.出生率下降 B.死亡率上升C.遷入率下降 D.遷出率上升

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