2018-2019學(xué)年高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第九單元 生物與環(huán)境 第28講 種群的特征和數(shù)量變化學(xué)案
《2018-2019學(xué)年高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第九單元 生物與環(huán)境 第28講 種群的特征和數(shù)量變化學(xué)案》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第九單元 生物與環(huán)境 第28講 種群的特征和數(shù)量變化學(xué)案(28頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、 第28講 種群的特征和數(shù)量變化 [考綱要求] 1.種群的特征(Ⅰ)。2.種群的數(shù)量變化(Ⅱ)。3.實驗:探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量的動態(tài)變化。 考點一 種群的特征及種群密度的調(diào)查方法 1.種群的特征 (1)種群的概念 種群是在一定的自然區(qū)域內(nèi),同種生物的全部個體。 (2)種群的數(shù)量特征及相互關(guān)系 ①種群密度是種群最基本的數(shù)量特征。 ②直接決定種群密度的是出生率和死亡率、遷出率和遷入率。 ③年齡組成和性別比例不直接決定種群密度,年齡組成通過影響種群的出生率和死亡率,從而預(yù)測種群數(shù)量變化趨勢,性別比例能夠影響種群的出生率間接影響種群密度。 深化拓展 種群年齡組成
2、的類型及判斷技巧 (1)統(tǒng)計圖 (2)曲線圖和柱形圖 項目 增長型 穩(wěn)定型 衰退型 曲線圖 柱形圖 (3)各圖示共性及判斷技巧 無論何種圖形,均應(yīng)注意各年齡段個體的比例。增長型中的幼年個體多、老年個體少;穩(wěn)定型中的各年齡段個體比例適中;衰退型中的幼年個體少、老年個體多。 2.種群密度的調(diào)查方法 項目 樣方法 標(biāo)志重捕法 調(diào)查對象 植物或活動范圍小的動物 活動能力強、活動范圍大的動物 調(diào)查程序 深化拓展 種群密度調(diào)查方法中的4個關(guān)鍵點 (1)關(guān)鍵點1: 樣方法中樣方的選擇要合適 ①隨機取樣:常用五點取樣法(如圖
3、1)和等距取樣法(如圖2)。 ②大小適中:喬木100 m2、灌木16 m2、草本1 m2;樣方數(shù)量不宜太少;一般選易辨別的雙子葉植物(葉脈一般呈網(wǎng)狀)。 ③數(shù)量合適:樣方太少,誤差偏大;樣方過多,工作量增大,因此要選擇合適的數(shù)量。 (2)關(guān)鍵點2:樣方法中的計數(shù)要準(zhǔn)確:同種生物個體無論大小都要計數(shù),若有正好在邊界線上的,應(yīng)遵循“計上不計下,計左不計右”的原則。 (3)關(guān)鍵點3:標(biāo)志重捕法中標(biāo)記物要合適,不能過于醒目;不能影響被標(biāo)記對象的正常生理活動;標(biāo)記物不易脫落,能維持一定時間。 (4)關(guān)鍵點4:標(biāo)志重捕法中兩次捕捉間種群數(shù)量要穩(wěn)定:被調(diào)查個體在調(diào)查期間沒有大量遷入和遷出、出生
4、和死亡的現(xiàn)象。 3.種群的空間特征及類型 (1)含義:種群中的個體在其生活空間中的位置狀態(tài)或布局。 (2)類型(連線) 1.有關(guān)種群及其特征的判斷 (1)一座山上的所有灰喜鵲是一個灰喜鵲種群( √ ) (2)年齡大小、隨機分布、種群密度均屬于種群的數(shù)量特征( × ) (3)橡樹種子常在母株附近形成集群空間特征,由于薇甘菊入侵導(dǎo)致松樹種群死亡率較高屬于數(shù)量特征( √ ) (4)種群出生率增加,種群密度一定增大( × ) (5)穩(wěn)定型的種群的種群數(shù)量在任何情況下都能保持穩(wěn)定( × ) (6)性別比例是通過影響種群的出生率和死亡率間接影響種群密度的( × ) (7)田鼠
5、的種群密度是由種群的出生率和死亡率、遷入率和遷出率決定的( √ ) 2.有關(guān)種群密度的調(diào)查的判斷 (1)草地中跳蝻的種群密度一般不采用樣方法進(jìn)行調(diào)查( × ) (2)對于活動能力強、活動范圍大的動物最好采用樣方法調(diào)查種群密度( × ) (3)池塘中變形蟲、草履蟲這些單細(xì)胞動物的種群密度的調(diào)查可用抽樣檢測法( √ ) (4)對農(nóng)作物上的蚜蟲、植物葉片上的昆蟲卵常采用標(biāo)志重捕法調(diào)查種群密度( × ) (5)用樣方法調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度時,要選擇植物生長茂盛處取樣( × ) 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
6、 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。 (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),從而降低出生率,從而降低種群密度。 (4)某生物學(xué)家對某地的蝗蟲種群進(jìn)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。 命題點一 種群的特征及其相互關(guān)系的分析 1.(2018·溫州質(zhì)檢)隨著
7、“二胎”政策的放開,有專家預(yù)測,我國人口數(shù)量在以后幾年將出現(xiàn)明顯增長。下列有關(guān)(人口)種群特征的敘述,正確的是( ) A.該政策的實施有利于改變性別比例 B.自然增長率主要由出生率決定 C.一個城市的人口數(shù)量可以反映其人口密度 D.年齡結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的人群保持零增長 答案 C 解析 該政策的實施有利于調(diào)整年齡結(jié)構(gòu),A項錯誤;自然增長率除了取決于出生率,還取決于死亡率,B項錯誤;對一個城市而言,面積是一定的,人口數(shù)量的多少可以反映出人口密度的大小,C項正確;年齡結(jié)構(gòu)為穩(wěn)定型的人群,還受遷入、遷出人口的影響,所以,無法知曉是否為零增長,D項錯誤。 2.下列對種群特征的描述中,錯誤的是(
8、 ) A.某田鼠種群中,雌雄比例約為1∶1 B.某市近三年遷入的人口約為31萬人,約占總?cè)丝诘?% C.橡樹種子散布能力差,常在母株附近形成集群 D.某池塘生物種類繁多,據(jù)統(tǒng)計含有150多種生物 答案 D 解析 某池塘生活了150多種生物屬于物種豐富度,為群落特征,D項錯誤。 命題點二 種群密度的調(diào)查方法的選擇及分析 3.(2016·全國Ⅱ,5)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
9、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 答案 C 解析 估算種群密度最常用的方法之一是樣方法:在被調(diào)查種群分布的范圍內(nèi),隨機選取若干個樣方,通過計數(shù)每個樣方內(nèi)的個體數(shù),求得每個樣方內(nèi)的種群密度,以所有樣方內(nèi)種群密度的平均值作為該種群的種群密度估計值。綜上所述,A、B、D三項均錯誤,C項正確。 4.某研究機構(gòu)對某區(qū)域的一種田鼠進(jìn)行了調(diào)查,所調(diào)查樣方的總面積為2 hm2(1 hm2=10 000 m2),統(tǒng)計所捕獲的田鼠數(shù)量、性別等,進(jìn)行標(biāo)記后放歸,3日后
10、進(jìn)行重捕與調(diào)查。所得到的調(diào)查數(shù)據(jù)如下表: 項目 捕獲數(shù)(只) 標(biāo)記數(shù)(只) 雌性個體數(shù)(只) 雄性個體數(shù)(只) 初捕 50 50 28 22 重捕 50 10 32 18 以下是某同學(xué)對數(shù)據(jù)的分析結(jié)果,你認(rèn)為正確的是( ) A.此調(diào)查方法可以用來調(diào)查土壤中小動物的物種豐富度 B.若田鼠在被捕捉過一次后更難捕捉,則統(tǒng)計的種群密度比實際低 C.綜合兩次捕獲情況,該田鼠種群的性別比例(♀/♂)約為7∶2 D.該地區(qū)田鼠的平均種群密度約為125只/hm2 答案 D 解析 因土壤中小動物具有較強的活動能力,且身體微小,不適合用標(biāo)志重捕法調(diào)查其物種豐富度,
11、A項錯誤;標(biāo)志重捕法理論計算公式N(種群個體數(shù))=M(標(biāo)志個體數(shù))×,若田鼠在被捕捉過一次后更難捕捉,即m值減小,N值會增大,B項錯誤;通過兩次捕獲情況,不能確定該田鼠種群的性別比例(捕獲次數(shù)過少,偶然性較大),C項錯誤;該地區(qū)田鼠的平均種群密度約為125只/hm2,D項正確。 1.“兩看法”選擇種群密度的調(diào)查方法 2.利用標(biāo)志重捕法估算種群密度的誤差分析 設(shè)種群數(shù)量為A只,第一次捕獲B只并標(biāo)記,第二次捕獲了a只,其中有b只被標(biāo)記,根據(jù)公式=,得A=。 由上式分析可知: (1)若由于某種原因(如標(biāo)志物易脫落、被標(biāo)記個體的被捕獲機會降低、標(biāo)志物導(dǎo)致被標(biāo)記個體易于被捕食、被標(biāo)記個
12、體放回后還未充分融入該種群中就再次捕獲且在被標(biāo)記個體稀少處捕獲等)造成b偏小,則A偏大。 (2)若由于某種原因(如被標(biāo)記個體放回后還未充分融入該種群中就再次捕獲且在被標(biāo)記個體密集處捕獲等)造成b偏大,則A偏小。 (3)若在調(diào)查期間,調(diào)查區(qū)域有較多個體出生和死亡或遷入和遷出,也會造成估算中出現(xiàn)較大誤差。 考點二 種群數(shù)量的變化及應(yīng)用 1.種群數(shù)量變化的研究方法 (1)研究方法:建構(gòu)數(shù)學(xué)模型。 (2)一般步驟:觀察研究對象,提出問題→提出合理的假設(shè)→根據(jù)實驗數(shù)據(jù),用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá)→檢驗或修正。 2.種群數(shù)量增長的“J”型曲線和“S”型曲線 項目 “J”
13、型增長 “S”型增長 曲線模型 前提條件 理想狀態(tài):資源無限、空間無限、不受其他生物制約 現(xiàn)實狀態(tài):資源有限、空間有限、受其他生物制約 增長率和增長速率 K值有無 無K值 有K值 聯(lián)系 兩種增長曲線的差異主要是環(huán)境阻力大小不同,對種群數(shù)量增長的影響不同 3.種群數(shù)量波動和下降 大多數(shù)種群數(shù)量總是在波動中;在不利的條件下,種群數(shù)量還會急劇下降,甚至消亡。 4.影響種群數(shù)量變化的因素 深化拓展 K值變動的示意圖 (1)同一種生物的K值不是固定不變的,會受到環(huán)境的影響。在環(huán)境不遭受破壞的情況下,種群數(shù)量會在K值附近上下波動;當(dāng)種群數(shù)
14、量偏離K值的時候,生態(tài)系統(tǒng)會通過負(fù)反饋調(diào)節(jié)使種群數(shù)量回到一定范圍內(nèi)。 (2)當(dāng)環(huán)境遭受破壞后,K值會下降;當(dāng)生物生存的環(huán)境得到改善時,K值會上升。 (1)在理想條件下,影響種群數(shù)量增長的因素主要是環(huán)境容納量( × ) (2)在相對穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)中,種群數(shù)量在K值上下波動,主要是由氣候、食物、天敵等因素調(diào)節(jié)的( √ ) (3)不同種生物的K值各不相同,但同種生物的K值固定不變( × ) (4)種群數(shù)量變化不僅受外部因素的影響也受自身內(nèi)部因素的影響( √ ) (5)研究種群數(shù)量的變化有利于對有害動物的防治以及對野生生物資源的保護(hù)和利用 ( √ ) (6)種群數(shù)量的變化就是種
15、群數(shù)量的增長和波動( × ) (7)為有效防治蝗災(zāi),應(yīng)在種群數(shù)量為K/2時及時控制種群密度( × ) (8)在“S”型增長曲線中,當(dāng)種群數(shù)量超過K/2后,種群增長速率減慢,其對應(yīng)的年齡組成為衰退型( × ) 下圖表示的是種群數(shù)量增長中的兩個經(jīng)典曲線,據(jù)圖分析: (1)圖甲中b曲線的形成過程中何時出現(xiàn)了環(huán)境阻力?曲線a、b哪條更符合自然界的種群數(shù)量變化實際情況? 提示 b曲線的形成過程中始終存在環(huán)境阻力,此類曲線更符合自然界的種群數(shù)量變化實際情況。 (2)調(diào)查某地烏鴉連續(xù)20年的種群數(shù)量變化,如圖乙所示,圖中λ表示該種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù),請思考: ①前4年種群數(shù)量
16、應(yīng)為增大、減小還是基本不變? 提示 基本不變(因λ=1)。 ②第9年調(diào)查烏鴉的年齡組成,最可能表現(xiàn)為何種類型?為什么? 提示 穩(wěn)定型。第10年時,種群的λ等于1,說明第10年種群數(shù)量與第9年相同,因此第9年的年齡組成為穩(wěn)定型。 ③圖中第4年和第10年的烏鴉種群數(shù)量是否相同?圖中顯示第8年種群數(shù)量最小,對嗎? 提示 不相同。在第4年到第10年間,λ<1,說明種群數(shù)量一直在減少,到第9或第10年種群數(shù)量最少,而不是第8年最少。 ④第16~20年烏鴉種群數(shù)量將如何增長?為什么? 提示 “J”型增長,因λ>1且恒定。 1.“J”型增長中λ和增長率的關(guān)系 λ為某時段結(jié)束時種群數(shù)量為
17、初始數(shù)量的倍數(shù),而非增長率。增長率=(末數(shù)-初數(shù))/初數(shù)×100%=(N0λt+1-N0λt)/N0λt×100%=(λ-1)×100%。所以,當(dāng)λ>1時,增長率>0,種群數(shù)量增加; 當(dāng)λ=1時,增長率=0,種群數(shù)量穩(wěn)定;當(dāng)λ<1時,增長率<0,種群數(shù)量下降。 2.種群增長率和增長速率 (1)含義 ①增長率:單位數(shù)量的個體在單位時間內(nèi)新增加的個體數(shù),即增長率=×100%。 ②增長速率:單位時間內(nèi)新增加的個體數(shù)(即種群數(shù)量增長曲線的斜率),即增長速率=一定時間內(nèi)增長的數(shù)量/時間。 假設(shè)某一種群的數(shù)量在某一單位時間t(如一年)內(nèi),由初始數(shù)量N0增長到數(shù)量Nt,則該種群的增長率和增長速率的
18、計算公式分別為: 增長率=(末數(shù)-初數(shù))/初數(shù)×100%=(Nt-N0)/N0×100%(無單位); 增長速率=(末數(shù)-初數(shù))/單位時間=(Nt-N0)/t(有單位,如個/年)。 (2)兩種曲線的增長率和增長速率 增長類型 “J”型 “S”型 增長率 增長速率 3.“S”型曲線中K值與K/2值的分析與應(yīng)用 (1)K值與K/2值的分析 (2)K值與K/2值的應(yīng)用 命題點一 “J”型增長和“S”型增長的比較與分析 1.(2017·南京學(xué)情調(diào)研)下圖表示某生物群落中甲、乙兩個種群的增長速率隨時間變化的曲線,下列判斷錯誤的是( ) A.
19、甲、乙兩種群數(shù)量的增長曲線均為“S”型曲線 B.t2~t3時間段甲種群的出生率大于死亡率 C.t5時種群密度對乙種群的制約作用大于t4時 D.甲種群數(shù)量最多的時刻為t2,乙種群為t4 答案 D 解析 兩個種群的增長速率變化趨勢都是0→最大→0,說明兩個種群數(shù)量增長曲線都是“S”型曲線,A項正確;t2~t3時間段內(nèi),甲種群增長速率雖然下降但大于0,甲種群出生率仍大于死亡率,B項正確;圖中乙在t5的時候種群密度最大,所以t5時種群密度對種群的制約作用大于t4時,C項正確;甲種群數(shù)量最多的時刻為t3,乙種群為t5,D項錯誤。 2.(2017·蚌埠二模)科研小組對某地兩個種群的數(shù)量進(jìn)行了多
20、年的跟蹤調(diào)查,并研究隨時間的變化趨勢,結(jié)果如下圖所示(圖中Nt表示第t年的種群數(shù)量,Nt+1表示t+1年的種群數(shù)量)。下列分析正確的是( ) A.甲種群在0~t3段的年齡結(jié)構(gòu)為增長型 B.乙種群在0~t1段的種群數(shù)量呈“J”型增長 C.乙種群在t2時數(shù)量最少 D.甲種群在t3后數(shù)量相對穩(wěn)定可能是生存條件比較理想 答案 B 解析 Nt+1/Nt=1,代表種群數(shù)量趨于穩(wěn)定;當(dāng)Nt+1/Nt<1時,種群數(shù)量在減少,當(dāng)Nt+1/Nt>1時,種群數(shù)量在增加。甲種群在0~t3段,數(shù)量先減少再增加,A項錯誤;乙種群在0~t1段Nt+1/Nt>1,且不變,種群數(shù)量呈“J”型增長,B項正確;乙
21、種群在t2之后,種群數(shù)量還有一段時間在減少,因此乙種群在t2時種群數(shù)量不是最少的,C項錯誤;甲種群在t3后Nt+1/Nt>1,且不變,種群數(shù)量呈“J”型增長,D項錯誤。 1.種群“J”型增長的數(shù)學(xué)方程式模型:Nt=N0λt,λ代表種群數(shù)量增長倍數(shù),不是增長率。 (1)λ>1時,種群密度增大,如圖中AB段(不包括B點)。 (2)λ=1時,種群密度保持穩(wěn)定,如圖中B、D點。 (3)λ<1時,種群密度減小,如圖中BD段(不包括B、D點)。 2.K值不是一成不變的:K值會隨著環(huán)境的改變而發(fā)生變化,當(dāng)環(huán)境遭到破壞時,K值會下降;反之,K值會上升。 命題點二 種群數(shù)量變化規(guī)律的應(yīng)用分析
22、 3.自然條件下,種群增長曲線呈“S”型。假設(shè)種群的K值為200,N表示種群數(shù)量,據(jù)表分析不正確的是( ) 曲線上的點 S1 S2 S3 S4 S5 N 20 50 100 150 180 (K-N)/K 0.90 0.75 0.50 0.25 0.10 A.環(huán)境阻力對種群增長的影響出現(xiàn)在S4點之后 B.防治蝗蟲應(yīng)在蝗蟲數(shù)量達(dá)到S3點之前進(jìn)行 C.漁業(yè)捕撈后需控制剩余量在S3點 D.(K-N)/K值為0.50時,種群增長速率最大 答案 A 解析 分析表格:種群數(shù)量的最大值K=200,則種群數(shù)量在S1~S3時,種群數(shù)量增長加快;種群數(shù)量在S
23、3點時,即K/2時種群數(shù)量增長速率最大;種群數(shù)量在S3~S5時,種群數(shù)量增長減慢。由于存在環(huán)境阻力,自然種群增長曲線呈“S”型,說明環(huán)境阻力對種群影響始終存在,A項錯誤;S3點種群增長速率最大,對于蝗蟲等害蟲的防治,需將其數(shù)量控制在S3點之前,而漁業(yè)捕撈后需控制剩余量在S3點,使得種群的再生能力最強,B、C項正確;(K-N)/K值為0.50時,種群數(shù)量是環(huán)境容納量的一半,此時種群增長速率最大,D項正確。 4.下圖中關(guān)于“S”型曲線的敘述,錯誤的是( ) A.t0~t1之間種群數(shù)量小于K/2,由于資源和空間相對充裕,出生率大于死亡率,種群數(shù)量增長較快 B.t1~t2之間,由于資源和空
24、間有限,當(dāng)種群密度增大時,種內(nèi)斗爭加劇,天敵數(shù)量增加,種群增長速率下降 C.t2時,種群數(shù)量達(dá)到K值,此時出生率等于死亡率,種群增長速率為0 D.在t1時控制有害生物最有效 答案 D 解析 t0~t1之間種群數(shù)量小于K/2,由于資源和空間相對充裕,出生率大于死亡率且二者的差值逐漸加大,種群增長速率不斷增加,因此種群數(shù)量增長較快,A項正確;t1~t2之間,由于資源和空間有限,隨著種群密度增大,種內(nèi)斗爭不斷加劇,天敵數(shù)量也在增加,雖然出生率大于死亡率,但二者的差值逐漸減小,所以種群增長速率下降,B項正確;t2時,種群數(shù)量達(dá)到K值,此時出生率等于死亡率,種群增長速率為0,C項正確;在t1時種
25、群數(shù)量為K/2,種群增長速率最大,因此若在t1時進(jìn)行有害生物防治,不能將有害生物控制在較低水平,D項錯誤。 不同曲線模型中“K值”與“K/2值” 圖中A、B、C、D時間所對應(yīng)的種群數(shù)量為K值,A′、C′、D′時間所對應(yīng)的種群數(shù)量為K/2值。 考點三 探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化 1.實驗原理 (1)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。 (2)在理想的環(huán)境條件下,酵母菌種群的增長呈“J”型曲線;在有環(huán)境阻力的條件下,酵母菌種群的增長呈“S”型曲線。 (3)計算酵母菌數(shù)量可用抽樣檢測的方法——顯微
26、計數(shù)法。 2.實驗流程 1.實驗注意事項及分析 (1)顯微鏡計數(shù)時,對于壓在小方格界線上的酵母菌,應(yīng)遵偱“數(shù)上線不數(shù)下線,數(shù)左線不數(shù)右線”的原則計數(shù)。 (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,減小誤差。 (3)本實驗不需要設(shè)置對照實驗,因不同時間取樣已形成對照;需要做重復(fù)實驗,目的是盡量減少誤差,需對每個樣品計數(shù)三次,取其平均值。 (4)如果一個小方格內(nèi)酵母菌過多,難以數(shù)清,應(yīng)當(dāng)稀釋培養(yǎng)液重新計數(shù)。稀釋的目的是便于酵母菌懸液的計數(shù),以每個小方格內(nèi)含有4~5個酵母細(xì)胞為宜。 (5)每天計數(shù)酵母菌數(shù)量的時間要固定
27、。結(jié)果記錄最好用記錄表,如下: 時間/d 1 2 3 4 5 6 …… 數(shù)量/個 2.血細(xì)胞計數(shù)板及相關(guān)計算 (1)血細(xì)胞計數(shù)板(如下圖所示) 血細(xì)胞計數(shù)板由一塊厚玻璃片特制而成,其中央有兩個計數(shù)室。每個計數(shù)室劃分為9個大方格(如上圖A所示),每個大方格的面積為1 mm2,加蓋玻片后的深度為0.1 mm。因此,每個大方格的容積為0.1 mm3。另外,中央大方格以雙線等分為25個中方格(如上圖B所示)。每個中方格又等分為16個小方格,供細(xì)胞計數(shù)用。 (2)計算公式 ①在計數(shù)時,先統(tǒng)計(圖B所示)5個中方格中的總菌數(shù),求得每個中方格的
28、平均值再乘以25,就得出一個大方格中的總菌數(shù),然后再換算成1 mL菌液中的總菌數(shù)。 ②設(shè)5個中方格中總菌數(shù)為A,菌液稀釋倍數(shù)為B,則0.1 mm3菌液中的總菌數(shù)為(A/5)×25×B。已知1 mL=1 cm3=1 000 mm3,1 mL菌液的總菌數(shù)=(A/5)×25×10 000×B=50 000A·B。 問題探究 如圖為探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化的實驗相關(guān)曲線,據(jù)圖回答下列問題: (1)相當(dāng)一段時間內(nèi),酵母菌的增長符合哪種模型? 提示 符合“S”型增長。 (2)de段曲線下降的原因可能有哪些? 提示 營養(yǎng)物質(zhì)隨著消耗逐漸減少,有害產(chǎn)物逐漸積累,培養(yǎng)液的pH等理化性質(zhì)
29、發(fā)生改變等。 (3)試著在下面坐標(biāo)系中畫出酵母菌的增長速率的曲線。 提示 命題點一 實驗基礎(chǔ) 1.下列關(guān)于“培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”實驗的相關(guān)操作,正確的是( ) ①培養(yǎng)酵母菌時,必須去除培養(yǎng)液中的溶解氧?、趯⑦m量干酵母放入裝有一定濃度葡萄糖溶液的錐形瓶中,在適宜條件下培養(yǎng)?、蹖⑴囵B(yǎng)液振蕩搖勻后,用吸管從錐形瓶中吸取一定量的培養(yǎng)液?、茉谘?xì)胞計數(shù)板中央滴一滴培養(yǎng)液,蓋上蓋玻片,并用濾紙吸去邊緣多余培養(yǎng)液 ⑤將計數(shù)板放在載物臺中央,待酵母菌沉降到計數(shù)室底部,在顯微鏡下觀察、計數(shù)?、抻嫈?shù)時,壓在小方格界線上的酵母菌應(yīng)計數(shù)相鄰兩邊及其頂角上的?、咴缙谂囵B(yǎng)不需取樣,培
30、養(yǎng)后期每天取樣一次 A.①②③④⑥ B.②③④⑥⑦ C.①②③⑥ D.②③⑤⑥ 答案 D 解析 ①培養(yǎng)酵母菌時,不需要去除培養(yǎng)液中的溶解氧;④中不是先在血細(xì)胞計數(shù)板中央滴培養(yǎng)液,再蓋上蓋玻片,應(yīng)該是蓋上蓋玻片之后再滴培養(yǎng)液;⑦早期培養(yǎng)也要取樣觀察。 2.在“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量變化”的實驗中: (1)從試管中吸出酵母菌培養(yǎng)液進(jìn)行計數(shù)之前,要將試管輕輕振蕩幾次的目的是__________________。如果實驗時發(fā)現(xiàn)血細(xì)胞計數(shù)板的一個小方格內(nèi)酵母菌過多,難以數(shù)清,應(yīng)當(dāng)采取的措施是________________________。 (2)若提出的問題是“培養(yǎng)液中酵母菌
31、種群的數(shù)量是怎樣隨時間變化的”,該實驗__________(填“需要”或“不需要”)另設(shè)置對照實驗,原因是該實驗________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 為了提高實驗的準(zhǔn)確性,實驗時應(yīng)進(jìn)行__________________________________________。 (3)隨著時間的推移,由于________和________有限,
32、酵母菌呈“S”型增長。 (4)另一組同學(xué)為探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化,設(shè)計了3組實驗(見下表)。每隔24小時取樣并計數(shù),實驗結(jié)果略。 試管編號 培養(yǎng)液(mL) 無菌水(mL) 酵母菌母液(mL) 溫度(℃) A 10 — 0.1 28 B 10 — 0.1 5 C — 10 0.1 28 上述實驗?zāi)康氖牵禾骄縚_______________對酵母菌種群數(shù)量動態(tài)變化的影響。 答案 (1)使酵母菌分布均勻 適當(dāng)稀釋菌液(或增加稀釋倍數(shù)) (2)不需要 時間上已形成前后自身對照 重復(fù)實驗 (3)資源(營養(yǎng)物質(zhì)) 空間 (4)溫度和營養(yǎng)成分 解
33、析 (1)對酵母菌進(jìn)行計數(shù)可采用抽樣檢測法:從試管中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計數(shù)之前,要將試管輕輕振蕩幾次,目的是使酵母菌分布均勻。若血細(xì)胞計數(shù)板的一個小方格內(nèi)酵母菌過多,難以數(shù)清,應(yīng)適當(dāng)稀釋菌液,最后計數(shù)的結(jié)果需要乘以稀釋的倍數(shù)。 (2)探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量隨時間變化的實驗中,需要在相同間隔的時間內(nèi)對酵母菌種群數(shù)量進(jìn)行取樣調(diào)查,因此實驗前后本身就是對照實驗,故不需要另設(shè)置對照實驗;因?qū)嶒灤嬖谂既恍?,為了提高實驗?shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,該實驗還需遵循平行重復(fù)原則,即進(jìn)行重復(fù)實驗,取平均值。 (3)培養(yǎng)液中的酵母菌種群數(shù)量的增長情況與培養(yǎng)液中的成分、空間、pH、溫度等因素有關(guān),開始在資源和空間充裕的環(huán)境中
34、,酵母菌呈“J”型增長,隨著時間的推移,由于環(huán)境中資源和空間逐漸變得有限,代謝廢物積累,酵母菌呈“S”型增長。 (4)根據(jù)表格可知,該探究實驗的自變量為溫度和營養(yǎng)成分,因此實驗?zāi)康氖翘骄繙囟群蜖I養(yǎng)成分對酵母菌種群數(shù)量動態(tài)變化的影響。 命題點二 實驗拓展 3.某小組進(jìn)行“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”實驗時,同樣實驗條件下分別在4支試管中進(jìn)行培養(yǎng)(見表),均獲得了“S”型增長曲線。根據(jù)實驗結(jié)果判斷,下列說法錯誤的是( ) 試管號 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 培養(yǎng)液體積/mL 10 5 10 5 起始酵母菌數(shù)/103個 10 5 5 10 A.4支試管內(nèi)
35、的種群初始階段都經(jīng)歷了“J”型增長 B.4支試管內(nèi)的種群同時達(dá)到K值 C.試管Ⅲ內(nèi)種群的K值與試管Ⅱ不同 D.試管Ⅳ內(nèi)的種群數(shù)量先于試管Ⅱ開始下降 答案 B 解析 在培養(yǎng)初期,酵母菌之間不因數(shù)量較多而存在生存斗爭,酵母菌呈“J”型增長,故A項正確;培養(yǎng)液的體積不同時,K值也不同,由于培養(yǎng)液體積不同,接種的微生物數(shù)不同,所以不能同時達(dá)到K值,故B項錯誤;試管Ⅱ與試管Ⅲ相比,試管Ⅱ中培養(yǎng)液體積少,酵母菌數(shù)量先達(dá)到K值,故C項正確;試管Ⅳ與試管Ⅱ中培養(yǎng)液體積相同,但試管Ⅳ內(nèi)起始酵母菌數(shù)多,所以營養(yǎng)物質(zhì)消耗快,其種群數(shù)量先下降,故D項正確。 4.(2017·江蘇,5)某小組開展酵母菌培養(yǎng)實
36、驗,下圖是搖瓶培養(yǎng)中酵母種群變化曲線。下列相關(guān)敘述正確的是( ) A.培養(yǎng)初期,酵母因種內(nèi)競爭強而生長緩慢 B.轉(zhuǎn)速150 r/min 時,預(yù)測種群增長曲線呈“S”型 C.該實驗中酵母計數(shù)應(yīng)采用稀釋涂布平板法 D.培養(yǎng)后期,酵母的呼吸場所由胞外轉(zhuǎn)為胞內(nèi) 答案 B 解析 培養(yǎng)初期,搖瓶中酵母較少,種內(nèi)斗爭較弱,A項錯誤;圖中“轉(zhuǎn)速150 r/min 時”的酵母種群密度增長趨勢變緩,預(yù)測種群增長曲線呈“S”型,B項正確;該實驗中酵母計數(shù)應(yīng)該采用血細(xì)胞計數(shù)板計數(shù),不能用稀釋涂布平板法,C項錯誤;培養(yǎng)后期,酵母細(xì)胞呼吸可能由于氧氣的缺乏而出現(xiàn)無氧呼吸,無論是無氧呼吸還是有氧呼吸,場所
37、都在胞內(nèi),D項錯誤。 矯正易錯 強記長句 1.種群數(shù)量≠種群密度:種群密度是種群在單位面積或單位體積中的個體數(shù),強調(diào)“單位面積或單位體積”,即種群數(shù)量增加,種群密度不一定增加。 2.年齡組成為穩(wěn)定型的種群,其種群數(shù)量不一定保持穩(wěn)定,因為出生率和死亡率還與氣候、食物等有關(guān)。此外,遷入率和遷出率也與種群數(shù)量有關(guān)。 3.樣方法并非只適用于植物種群密度的調(diào)查,對于活動能力弱、活動范圍小的動物或某種昆蟲卵的種群密度也可用樣方法調(diào)查。 4.“S”型曲線的開始部分≠“J”型曲線:“J”型曲線自始至終都保持指數(shù)式增長,而“S”型曲線自始至終都具有環(huán)境阻力,因此不能認(rèn)為“S”型曲線的開始部分是“J
38、”型曲線,只能說比較接近。 5.環(huán)境容納量≠種群所能達(dá)到的最大數(shù)量:環(huán)境容納量是指環(huán)境所能維持的種群的最大數(shù)量;種群能達(dá)到的最大值是種群在某一時間點出現(xiàn)的最大值,這個值存在的時間很短,大于環(huán)境容納量。 1.種群的數(shù)量特征包括種群密度、年齡組成、性別比例、出生率與死亡率及遷入率與遷出率,其中種群密度是種群最基本的數(shù)量特征。 2.直接決定種群密度的是出生率與死亡率、遷入率與遷出率,年齡組成是預(yù)測種群數(shù)量變化趨勢的依據(jù)。 3.“J”型增長曲線的形成條件:食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害?!癝”型增長曲線的成因:資源和空間條件有限,隨種群密度增大,種內(nèi)斗爭加劇,天敵數(shù)量增多,從而使出
39、生率降低、死亡率升高,直至平衡。 4.在自然界中,氣候、食物、天敵、傳染病等均會影響種群數(shù)量,故大多數(shù)種群數(shù)量總處于波動中。 5.漁業(yè)捕撈中,讓魚的種群數(shù)量維持在K/2的原因是:K/2時種群的增長速率最大,種群的數(shù)量能迅速恢復(fù),有利于魚類資源的可持續(xù)利用。 重溫高考 演練模擬 1.(2017·全國Ⅰ,5) 假設(shè)某草原上散養(yǎng)的某種家畜種群呈“S”型增長,該種群的增長率隨種群數(shù)量的變化趨勢如圖所示。若要持續(xù)盡可能多地收獲該種家畜,則應(yīng)在種群數(shù)量合適時開始捕獲,下列四個種群數(shù)量中合適的是( ) A.甲點對應(yīng)的種群數(shù)量 B.乙點對應(yīng)的種群數(shù)量 C.丙點對應(yīng)的種群數(shù)量 D.丁點對應(yīng)
40、的種群數(shù)量 答案 D 解析 在由甲點到丙點時,種群數(shù)量的增長率上升,種群數(shù)量在增長;丁點時種群增長率雖然下降,但種群增長率仍然大于0,種群數(shù)量仍然在增加,在該點時開始捕獲,使得種群數(shù)量降低到時,種群增長率達(dá)到最大,更新能力更強,可實現(xiàn)持續(xù)發(fā)展。 2.(2017·海淀區(qū)模擬)在決定鯨的捕撈量時,需研究下圖。該圖表示了生殖數(shù)量、死亡數(shù)量與種群大小的關(guān)系。圖中哪條線表示生殖的數(shù)量,P點代表什么( ) A.曲線1表示生殖數(shù)量,P代表各種群的最大數(shù)量 B.曲線2表示生殖數(shù)量,P代表各種群的最大數(shù)量 C.曲線1表示生殖數(shù)量,P代表環(huán)境的負(fù)載能力 D.曲線2表示生殖數(shù)量,P代表環(huán)境的負(fù)載
41、能力 答案 C 解析 隨種群數(shù)量的增加,由于密度因素導(dǎo)致死亡速率上升,生殖速率下降,所以曲線1表示生殖數(shù)量。P點是死亡速率和生殖速率相等,即代表環(huán)境已達(dá)到負(fù)載能力時的情況。 3.(2017·全國Ⅲ,5)某陸生植物種群的個體數(shù)量較少,若用樣方法調(diào)查其密度,下列做法合理的是( ) A.將樣方內(nèi)的個體進(jìn)行標(biāo)記后再計數(shù) B.進(jìn)行隨機取樣,適當(dāng)擴大樣方的面積 C.采用等距取樣法,適當(dāng)減少樣方數(shù)量 D.采用五點取樣法,適當(dāng)縮小樣方面積 答案 B 解析 樣方法調(diào)查種群密度的關(guān)鍵就是隨機取樣,取樣方法有等距取樣法和五點取樣法兩種,計數(shù)時無需標(biāo)記即可直接計數(shù);若種群個體數(shù)量過少,則應(yīng)適當(dāng)增加
42、樣方面積。 4.(2013·新課標(biāo)Ⅰ,5)某農(nóng)場面積為140 hm2,農(nóng)場豐富的植物資源為黑線姬鼠提供了很好的生存條件,鼠大量繁殖吸引鷹來捕食,某研究小組采用標(biāo)志重捕法來研究黑線姬鼠的種群密度,第一次捕獲100只,標(biāo)記后全部放掉,第二次捕獲280只,發(fā)現(xiàn)其中有兩只帶有標(biāo)記,下列敘述錯誤的是( ) A.鷹的遷入率增加會影響黑線姬鼠的種群密度 B.該農(nóng)場黑線姬鼠的種群密度約為100只/hm2 C.黑線姬鼠種群數(shù)量下降說明農(nóng)場群落的豐富度下降 D.植物→鼠→鷹這條食物鏈,第三營養(yǎng)級含能量少 答案 C 解析 黑線姬鼠種群數(shù)量下降是因為其數(shù)量增加吸引鷹來捕食所致,這恰恰說明農(nóng)場群落的豐富
43、度增加了。 5.(2017·全國Ⅱ,31)林場中的林木常遭到某種山鼠的危害。通常,對于鼠害較為嚴(yán)重的林場,僅在林場的局部區(qū)域(苗圃)進(jìn)行藥物滅鼠,對鼠害的控制很難持久有效?;卮鹣铝袉栴}: (1)在資源不受限制的理想條件下,山鼠種群的增長曲線呈________型。 (2)在苗圃進(jìn)行了藥物滅鼠后,如果出現(xiàn)種群數(shù)量下降,除了考慮藥物引起的死亡率升高這一因素外,還應(yīng)考慮的因素是____________________________________。 (3)理論上,除藥物滅鼠外還可以采用生物防治的方法控制鼠害,如引入天敵。天敵和山鼠之間的種間關(guān)系是________________。 (4)通
44、常,種群具有個體所沒有的特征,如種群密度、年齡結(jié)構(gòu)等。那么,種群的年齡結(jié)構(gòu)是指________________________________________________________________________ __________________________。 答案 (1)J (2)苗圃中山鼠種群中個體的遷出 (3)捕食 (4)種群中各年齡期的個體在種群中所占的比例 解析 (1)在資源不受限制的理想條件下,種群數(shù)量呈“J”型增長。 (2)在鼠害較為嚴(yán)重的林場局部區(qū)域(苗圃)進(jìn)行藥物滅鼠后,山鼠種群數(shù)量下降與藥物引起的死亡率升高有關(guān),同時山鼠種群中部分個體遷出苗圃也會
45、導(dǎo)致山鼠種群數(shù)量下降。 (3)天敵和山鼠之間是捕食關(guān)系。 (4)種群的年齡結(jié)構(gòu)是指種群中各年齡期個體數(shù)在種群中所占的比例,分為增長型、穩(wěn)定型和衰退型。 1.(2018·哈爾濱三中模擬)種群是生態(tài)研究的一個重要單位,下列有關(guān)種群的敘述,正確的是( ) A.種群是指一個生態(tài)系統(tǒng)中同種生物所有成熟個體的總和 B.一個呈“S”型增長的種群中,種群增長速率在各階段是不同的,數(shù)量為K/2時增長速率最大 C.種群中各年齡期的個體數(shù)目比例適中,這樣的種群正處于發(fā)展階段 D.合理密植農(nóng)作物時,其數(shù)量可以大于最大值即K值 答案 B 解析 種群是指一定區(qū)域內(nèi)同種生物所有個體的總和,A項錯
46、誤;一個呈“S”型增長的種群中,種群增長速率在各階段是不同的,數(shù)量為K/2時增長速率最大,B項正確;種群中各年齡期的個體數(shù)目比例適中,這樣的種群正處于穩(wěn)定階段,C項錯誤;K值是指該環(huán)境中所能承載的該種群的最大個體數(shù)目,合理密植農(nóng)作物時,其數(shù)量不應(yīng)大于K值,D項錯誤。 2.某同學(xué)擬調(diào)查一個面積為100 hm2草地上某種雙子葉草本植物的種群密度,設(shè)計了四個調(diào)查方案,其中最可行的是( ) 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1 m2樣方,計數(shù)樣方中該種植物的個體數(shù)目 C.隨機設(shè)置1 m2樣方若干,計數(shù)每個樣方中該種植物的個體數(shù)目 D.在該種植物密集處設(shè)置1 m2樣方若干,
47、計數(shù)每個樣方中該種植物的個體數(shù)目 答案 C 解析 植物種群密度的調(diào)查方法一般為樣方法。該草地上個體數(shù)全部統(tǒng)計難度較大,A項錯誤;只選取一個樣方的數(shù)目進(jìn)行調(diào)查不具有代表性,B項錯誤;一般隨機設(shè)置1 m2的樣方為宜,并且盡量選擇多個樣方求平均值,C項正確,D項錯誤。 3.(2017·甘肅一診)下列有關(guān)種群數(shù)量變化的敘述,正確的是( ) A.依據(jù)某生物的種群密度即可反映該生物種群數(shù)量的變化趨勢 B.北京、上海等大城市人口的數(shù)量變化直接取決于出生率和死亡率 C.自然界中大多數(shù)種群的數(shù)量總是在K/2值上下波動 D.影響種群數(shù)量變化的外因有氣候、食物、天敵、傳染病等 答案 D 解析 種
48、群密度只反映種群在一定時期的數(shù)量,不能反映種群數(shù)量的變化趨勢,年齡組成可以預(yù)測種群數(shù)量的變化趨勢,A項錯誤;北京、上海等大城市人口的數(shù)量變化直接取決于出生率和死亡率、遷入率和遷出率,B項錯誤;自然界中大多數(shù)種群的數(shù)量總是在K值上下波動,C項錯誤;影響種群數(shù)量變化的外因有氣候、食物、天敵、傳染病等,D項正確。 4.種群的數(shù)量變化曲線如圖a、b所示。下列敘述正確的是( ) A.當(dāng)種群數(shù)量達(dá)到K值時出生率等于零 B.當(dāng)某害蟲種群數(shù)量達(dá)到K/2時,進(jìn)行殺蟲效果最佳 C.若空間充足,種群數(shù)量增長一定如曲線a所示 D.若曲線b1變成曲線b2,說明該種群生存環(huán)境變得惡劣 答案 D 解析
49、種群數(shù)量達(dá)到K值時出生率和死亡率相等,并不是等于零,A項錯誤;K/2時種群增長速率最大,故防治害蟲應(yīng)在害蟲數(shù)量沒達(dá)到K/2時進(jìn)行,B項錯誤;種群的“J”型增長曲線是理想狀態(tài)下的一種動態(tài)變化,條件是食物和空間條件充裕、無天敵等,C項錯誤;曲線b1的K值較高,當(dāng)種群生存環(huán)境變得惡劣,K值下降,變成曲線b2,D項正確。 5.下列關(guān)于種群數(shù)量變化的敘述,錯誤的是( ) A.種群的數(shù)量變化受多種因素的影響,所以常常會出現(xiàn)波動 B.種群數(shù)量的變化主要由遷入率和遷出率、出生率和死亡率引起 C.在自然界中,種群的增長一般呈“J”型增長 D.在自然界中,種群的增長一般呈“S”型增長 答案 C 解
50、析 種群的“J”型增長,只有在空間無限、資源無限、不存在任何天敵的條件下才有可能,在自然界中,由于資源和空間是有限的,種群一般呈“S”型增長。 6.某高級中學(xué)遷入新建校園14年,校園中鳥綱鵯科動物白頭鵯在14年間的種群增長速率如下表所示。據(jù)表分析可知( ) 年份 第2年 第4年 第6年 第8年 第10年 第12年 第14年 增長速率 0.66 1.52 2.83 3.69 2.91 1.20 0.03 A.這14年中白頭鵯種群的數(shù)量呈“J”型增長 B.第12年時白頭鵯種群的年齡組成為衰退型 C.研究時用樣方法調(diào)查白頭鵯的種群密度并經(jīng)計算得出上表中的
51、數(shù)據(jù) D.白頭鵯在該中學(xué)的環(huán)境容納量約為第8年時白頭鵯種群數(shù)量的兩倍 答案 D 解析 由于增長速率先增大后變小,所以這14年中白頭鵯種群的數(shù)量呈“S”型增長,A項錯誤;第12年時白頭鵯種群的種群增長速率為1.20,所以年齡組成為增長型,B項錯誤;研究時用標(biāo)志重捕法調(diào)查白頭鵯的種群密度并經(jīng)計算得出上表中的數(shù)據(jù),C項錯誤;由于在K/2時種群增長速率最大,所以白頭鵯在該中學(xué)的環(huán)境容納量約為第8年時白頭鵯種群數(shù)量的兩倍,D項正確。 7.建立數(shù)學(xué)模型是生態(tài)學(xué)研究的重要方法,如圖坐標(biāo)系中的曲線可表示生態(tài)學(xué)中相關(guān)研究對象的變化規(guī)律,以下描述最準(zhǔn)確的是( ) A.①和②可分別表示某增長型種群的
52、死亡率和出生率隨種群數(shù)量的變化 B.②可表示種群數(shù)量的“S”型增長在一定時間范圍內(nèi)的曲線 C.若x和y分別表示年齡和數(shù)量,則②表示的年齡組成為穩(wěn)定型 D.①可表示使用性引誘劑誘殺某害蟲種群的雄性個體后的種群數(shù)量變化 答案 B 解析 增長型種群中,出生率大于死亡率,因此①和②可分別表示某增長型種群的出生率和死亡率隨種群數(shù)量的變化,A項錯誤;“S”型增長曲線中,開始時種群數(shù)量隨著時間的推移逐漸增加,因此②可表示種群數(shù)量的“S”型增長在一定時間范圍內(nèi)的曲線,B項正確;若x和y分別表示年齡和數(shù)量,則②曲線中老年個體數(shù)明顯多于幼年個體數(shù),其代表的年齡組成為衰退型,C項錯誤;使用性引誘劑誘殺某害
53、蟲種群的雄性個體后,該種群的出生率降低,從而使該種群數(shù)量減少,因此①不能表示使用性引誘劑誘殺某害蟲種群的雄性個體后的種群數(shù)量變化,D項錯誤。 8.社鼠出生1個月后即性成熟,科研人員對湖泊中一個島嶼的社鼠種群特征進(jìn)行調(diào)查研究,部分結(jié)果如圖,下列分析正確的是( ) A.社鼠在夏秋季出生率大于死亡率 B.上半年種群中幼年個體所占比例高于下半年 C.遷入和遷出是影響社鼠種群密度的主要因素 D.種群密度增大過程中,雄性個體死亡率高于雌性個體 答案 B 解析 分析曲線可知,與春季相比,夏秋季種群數(shù)量下降,說明社鼠在夏秋季出生率小于死亡率,A項錯誤;上半年種群數(shù)量增加,屬于增長型的年齡組
54、成,下半年種群數(shù)量下降,屬于衰退型年齡組成,幼年個體占比高于下半年,B項正確;該種群位于湖泊中一個島嶼,遷入和遷出不是影響社鼠種群密度的主要因素,C項錯誤;春夏季節(jié),種群密度增大,性別比例下降,雄性個體死亡率低于雌性個體,D項錯誤。 9.(2017·江淮十校三模)下列為小李同學(xué)構(gòu)建的種群知識框架圖,請據(jù)圖回答下列問題: (1)圖中①表示______________,⑤表示____________。 (2)種群的“J”型曲線增長的條件是食物和空間充裕、____________________等,其數(shù)學(xué)模型:Nt=N0λt中,λ值與增長率的關(guān)系是增長率=__________。 (3)利
55、用方法⑦調(diào)查田鼠種群密度時,若一部分被標(biāo)記的田鼠被鼬捕食,則會導(dǎo)致種群密度估算結(jié)果________(填“偏大”“偏小”或“相等”)。 (4)利用人工合成的性引誘劑誘殺害蟲的雄性個體,破壞了害蟲種群正常的________,從而降低該種群密度。這里運用的防治方法是____________(填“化學(xué)防治”或“生物防治”)。 (5)在自然條件下,動植物在種群空間特征上差異較大,動物常常表現(xiàn)出__________分布。 答案 (1)出生率或遷入率 年齡組成 (2)氣候適宜,沒有敵害 λ-1 (3)偏大 (4)性別比例 生物防治 (5)集群 解析 分析題圖,①表示遷入率或出生率,②表示出生率或遷入
56、率,③表示遷出率或死亡率,④表示死亡率或遷出率,⑤表示年齡組成,⑥表示性別比例,⑦表示標(biāo)志重捕法,⑧表示樣方法。(1)種群中個體的出生或遷入能使種群密度升高;利用年齡組成可以預(yù)測種群密度變化趨勢。(2)種群的“J”型曲線增長的條件是食物和空間充裕、氣候適宜,沒有敵害等;“J”型曲線的數(shù)學(xué)模型為:Nt=N0λt,λ值與增長率的關(guān)系是增長率=λ-1。(3)⑦表示標(biāo)志重捕法,其計算公式為:種群中個體數(shù)(N)÷第一次捕獲總數(shù)=重捕總數(shù)÷重捕中被標(biāo)記的個體數(shù),利用該方法調(diào)查田鼠種群密度時,若一部分被標(biāo)記的田鼠被鼬捕食,則會導(dǎo)致重捕中被標(biāo)記的個體數(shù)偏小,最終導(dǎo)致種群密度估算結(jié)果偏大。(4)利用人工合成的性
57、引誘劑誘殺害蟲的雄性個體,破壞了害蟲種群正常的性別比例,從而導(dǎo)致出生率降低,進(jìn)而導(dǎo)致種群密度降低。這里運用的防治方法是生物防治。(5)種群的空間特征有隨機分布、集群分布和均勻分布三種。在自然條件下,動植物在種群空間特征上差異較大,動物常常表現(xiàn)出集群分布。 10.為了研究大氣污染對葫蘆蘚的影響,從某化工廠到居民區(qū)每隔80米距離依次設(shè)置4個監(jiān)測點,另在空氣清潔的采集地設(shè)置了第5號監(jiān)測點。實驗共統(tǒng)計五次,檢測結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是( ) A.該實驗結(jié)果通過標(biāo)志重捕法獲得 B.除5號外,其他各監(jiān)測點的葫蘆蘚均呈“J”型增長 C.該實驗設(shè)置的自變量是污染物作用的時間和污染物濃度
58、 D.該實驗結(jié)果表明隨著死亡數(shù)量的增加,各監(jiān)測點的自然增長率逐漸下降 答案 C 解析 葫蘆蘚屬于植物,不能活動,調(diào)查其種群密度常用樣方法,A項錯誤;“J”型增長曲線是種群在理想條件下的數(shù)量變化規(guī)律,而監(jiān)測點的環(huán)境顯然不屬于理想條件,B項錯誤;從坐標(biāo)系中橫坐標(biāo)的含義和5條曲線代表的不同監(jiān)測點離工廠的距離可知,本實驗的自變量有兩個:污染物作用的時間和污染物濃度,C項正確;從各曲線的不完全規(guī)則變化,特別是5號、3號可知,各監(jiān)測點的自然增長率不是逐漸下降的,D項錯誤。 11.下圖表示生物科技工作者對某種群的λ值(λ表示種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù))進(jìn)行了13年的連續(xù)研究后繪制的變化曲線,下列
59、分析正確的是( ) A.從開始研究到第5年間該種群的種群數(shù)量先不變后下降 B.第5年到第9年間該種群的增長率不變,呈“J”型增長 C.第10年的λ值是0.5,因此第10年該種群的數(shù)量是第9年的一半 D.從第11年開始該種群數(shù)量不斷上升,到第13年達(dá)到K值 答案 C 解析 由題圖可知:在第1~第5年之間λ>1,種群數(shù)量在不斷增加,A項錯誤;在第5~第9年間λ=1,種群數(shù)量維持穩(wěn)定,B項錯誤;λ表示種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù),第10年的λ值是0.5,因此第10年該種群的數(shù)量是第9年的一半,C項正確;從第11年到第12年λ<1,種群數(shù)量一直在不斷減少,12年后λ>1,該種群數(shù)量
60、不斷上升,D項錯誤。 12.(2017·南昌二模)下圖表示某種群在單位時間內(nèi),出生量、死亡量和種群數(shù)量的關(guān)系,據(jù)圖回答相關(guān)問題: (1)K值又稱為環(huán)境容納量,是指在______________________的情況下,一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量。 (2)該種群數(shù)量為__________時,可以獲得最大的可持續(xù)產(chǎn)量;隨著種群數(shù)量逐漸增大,該種群增長率的變化趨勢是__________________;自然條件下,該種群的種群數(shù)量__________(填“可能”或“不可能”)超過K值。 (3)在下圖所示坐標(biāo)系上,畫出該種群的出生率、死亡率和種群數(shù)量的關(guān)系(要求K點以后也要畫出)。
61、 答案 (1)環(huán)境條件不受破壞 (2)K/2 逐漸減小 可能 (3)(注:要寫橫縱坐標(biāo)) 解析 (1)環(huán)境容納量是指在環(huán)境條件不受破壞的情況下,一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量,即K值。(2)K/2時種群的凈補充量最大,可以獲得最大的可持續(xù)產(chǎn)量;隨著種群數(shù)量的增加,該種群的增長率逐漸減?。蛔匀粭l件下,該種群的種群數(shù)量最大值在K值上下波動,所以可能會超過K值。(3)據(jù)題圖分析可知,隨著種群數(shù)量的增加,種群的出生率逐漸下降,死亡率逐漸上升,在種群數(shù)量為K值時,出生率和死亡率相等,圖見答案。 13.為尋找適合建立種群“S”型增長模型的實驗變量組合,某興趣小組研究了接種量和溶氧量(用搖床轉(zhuǎn)
62、速(r·min-1)來控制)對培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量變化的影響,結(jié)果如下圖。請分析回答下列問題: (1)實驗前,需在干酵母中加入適量的________進(jìn)行活化處理,目的是讓處于休眠狀態(tài)的酵母菌恢復(fù)為正常的生活狀態(tài)。 (2)接種量為1.5 mL、搖床轉(zhuǎn)速為250 r·min-1的酵母菌種群在6 h后數(shù)量逐漸下降的原因是________________________________________________________________________ __________________。 (3)根據(jù)實驗結(jié)果,較適合建立種群“S”型增長模型的變量組合有接種量1.0 mL
63、、轉(zhuǎn)速230 r·min-1和____________。 (4)在對培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量進(jìn)行計數(shù)時,該興趣小組采用了血細(xì)胞計數(shù)板計數(shù)法。圖1是一塊規(guī)格為1 mm×1 mm×0.1 mm的血細(xì)胞計數(shù)板正面示意圖,圖2所示觀察到的圖像。 ①從試管中吸出酵母菌培養(yǎng)液前要________,目的是確保隨機取樣時有均勻的種群密度。 ②圖1這塊血細(xì)胞計數(shù)板上有________個計數(shù)室。 ③圖2表示的這個大方格上含有________個中方格,其容積是________。 ④若計數(shù)得圖2中每一中方格里酵母菌平均數(shù)為10個,則該1 mL培養(yǎng)液中共含有酵母菌約________個。 答案 (1)蒸餾水 (
64、2)營養(yǎng)物質(zhì)大量減少、代謝廢物的大量積累、pH不適 (3)接種量1.5 mL、轉(zhuǎn)速230 r·min-1 (4)①振蕩(搖勻)?、? ③25 0.1 mm3?、?.5×106 解析 (1)根據(jù)題意知,實驗前需在干酵母中加入適量的蒸餾水進(jìn)行活化處理,目的是讓處于休眠狀態(tài)的酵母菌恢復(fù)為正常的生活狀態(tài)。 (2)分析圖中曲線可知,接種量為1.5 mL、搖床轉(zhuǎn)速為250 r·min-1的酵母菌種群在6 h后數(shù)量逐漸下降,其原因是隨著培養(yǎng)時間延長,培養(yǎng)液中營養(yǎng)物質(zhì)大量減少、代謝廢物的大量積累、pH不適,導(dǎo)致種群數(shù)量下降。 (3)根據(jù)實驗結(jié)果曲線可知,在接種量1.0 mL、轉(zhuǎn)速230 r·min-1
65、和接種量1.5 mL、轉(zhuǎn)速230 r·min-1條件下,酵母菌種群密度變化曲線呈“S”型,因此這兩種變量組合較適合建立種群“S”型增長模型。 (4)①對培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量進(jìn)行計數(shù)時,為確保隨機取樣時有均勻的種群密度,從試管中吸出酵母菌培養(yǎng)液前要振蕩搖勻,以減少實驗誤差。 ②觀察圖1這塊血細(xì)胞計數(shù)板,會發(fā)現(xiàn)在圖中圓形虛線內(nèi)有2個計數(shù)室。 ③圖2表示的這個大方格上含有25個中方格,由于使用的血細(xì)胞計數(shù)板規(guī)格為1 mm×1 mm×0.1 mm,故圖2大方格(一個計數(shù)室)的容積是0.1 mm3。 ④若計數(shù)得圖2(一個計數(shù)室)中每一中方格里酵母菌平均數(shù)為10個,則該1 mL培養(yǎng)液中共含有酵母菌約(10×25/0.1)×103=2.5×106個。 28
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