專題28種群的特征和數(shù)量變化（串講）（原卷版）

專題28種群的特征和數(shù)量變化考點分布重點難點備考指南3.探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動態(tài)變化（實驗）2.種群的數(shù)量變化3.實驗：探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量的動態(tài)變化理解掌握種群的特征有哪些。理解種群數(shù)量變化曲線。掌握血細(xì)胞計數(shù)板的用法。會用種群數(shù)量變化分析生活中的問題考點一種群的數(shù)量特征1．種群的特征(1)種群的概念種群是指生活在一定的，同種生物的。(2)種群在單位面積或單位體積中的個體數(shù)就是種群密度。是種群最基本的數(shù)量特征。(3)種群的數(shù)量特征及相互關(guān)系①是種群最基本的數(shù)量特征。②直接決定種群密度的因素是、。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，從而預(yù)測種群數(shù)量變化趨勢，性別比例通過影響種群的間接影響種群密度。(4)年齡組成為穩(wěn)定型的種群，種群數(shù)量近期一定能保持穩(wěn)定嗎？；原因是不完全取決于年齡組成，還受等多種因素影響，且種群數(shù)量還受的影響。2．種群密度的調(diào)查方法(1)調(diào)查植物和活動范圍小、活動能力弱的動物，用法；調(diào)查活動范圍大，活動能力強的動物用法。(2)樣方法的注意事項：取樣、樣方大小適中、樣方數(shù)量不宜太少。標(biāo)記重捕法的密度估算公式：種群數(shù)量＝eq\f(初次捕獲個體數(shù)×再次捕獲個體數(shù),再次捕獲的被標(biāo)記的個體數(shù))。注意事項：調(diào)查期間無、出生和死亡；標(biāo)記物對所調(diào)查動物的生命活動無影響。。項目樣方法標(biāo)記重捕法調(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)查程序確定調(diào)查對象↓選取樣方eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(五點取樣法,,等距取樣法))↓計數(shù)↓計算種群密度，取平均值確定調(diào)查對象↓捕獲并標(biāo)記個體數(shù)（數(shù)量為M）↓重捕、計數(shù)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(捕獲個體數(shù)n,,標(biāo)記個體數(shù)m))↓計算種群數(shù)量：N＝M·n/m2．種群年齡組成的類型及判斷技巧（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示，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。下圖是有關(guān)種群特征的概念圖，據(jù)圖分析下列問題：(1)圖中①～⑤分別代表的種群的特征是種群密度、出生率、死亡率、年齡組成和性別比例。(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，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)最可能是蝗蟲的年齡組成為增長型。1．樣方法調(diào)查種群密度應(yīng)注意的問題(1)調(diào)查對象要選熟悉的又容易計數(shù)的植物。例如一般不選叢生或蔓生的單子葉草本植物，而選擇個體數(shù)目容易辨別的雙子葉草本植物。(2)樣方法并非只適用于植物。對于活動能力弱、活動范圍小的動物如昆蟲卵、蚜蟲、跳蝻等也可用樣方法調(diào)查。(3)植物的大小不同，樣方面積也應(yīng)不同。如喬木的樣方面積為100m2，灌木為9m2，草本植物為1m2。(4)選取樣方時，要注意隨機取樣。例如對于方形地塊常用五點取樣法，狹長地塊常用等距取樣法。(5)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，如圖所示。注：圖甲為方形樣方，圖乙為圓形樣方，實心圈表示要統(tǒng)計或測量的個體，虛線表示圓形樣方的直徑。2．利用標(biāo)記重捕法估算種群密度的誤差分析設(shè)種群數(shù)量為N只，第一次捕獲M只并標(biāo)記，第二次捕獲了n只，其中有m只被標(biāo)記，根據(jù)公式eq\f(M,N)＝eq\f(m,n)，得N＝eq\f(n·M,m)。由上式分析可知：（1）若由于某種原因（如標(biāo)記物易脫落、被標(biāo)記個體被捕獲概率降低、被標(biāo)記個體易于被捕食、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)記個體稀少處捕獲等）造成m偏小，則N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m偏大，則N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。典例1.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()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bB．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典例2.下列有關(guān)種群密度調(diào)查方法的說法，正確的是()A．標(biāo)志重捕法研究期間，種群最好沒有遷入和遷出B．調(diào)查森林中喬木和灌木的種群密度，兩者的樣方大小必須一致C．標(biāo)志重捕法必須保證所標(biāo)記種群在整個調(diào)查區(qū)域內(nèi)是均勻分布的D．對湖泊中水禽的數(shù)量進(jìn)行調(diào)查時，樣方應(yīng)設(shè)置在近岸淺水、水草豐富的區(qū)域考點二種群數(shù)量的變化1．種群數(shù)量變化的研究方法：建構(gòu)模型?！癑”型曲線：自然界確有類似細(xì)菌在條件下種群數(shù)量增長的形式，如果以時間為橫坐標(biāo)，種群數(shù)量為縱坐標(biāo)畫出曲線來表示，曲線則大致呈“J”型。種群經(jīng)過一定時間的增長后，數(shù)量趨于的增長曲線，稱為“S”型曲線。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)量稱為，又稱K值。3.“J”型增長曲線的形成條件：?！癝”型增長曲線的成因：。在自然界中，等均會影響種群數(shù)量，故大多數(shù)種群數(shù)量總處于中。4.漁業(yè)捕撈中，捕撈后讓魚的種群數(shù)量維持在K/2的原因：。5.種群的增長率＝(λ－1)×100%，對于“J”型曲線，增長率(填“增大”“減小”或“不變”)。①λ>1時，種群密度；②λ＝1時，種群密度；③λ<1時，種群密度(均填變化趨勢)?！癑”型增長2．種群數(shù)量的“S”型增長3．種群數(shù)量的波動和下降1．準(zhǔn)確分析“λ”曲線(1)a段——λ＞1且恒定，種群數(shù)量呈“J”型增長。(2)b段——λ盡管下降，但仍大于1，此段種群出生率大于死亡率，則種群數(shù)量一直增長。(3)c段——λ＝1，種群數(shù)量維持相對穩(wěn)定。(4)d段——λ＜1，種群數(shù)量逐年下降。(5)e段——盡管λ呈上升趨勢，但仍未達(dá)到1，故種群數(shù)量逐年下降。2．明確K值的三個易錯點(1)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值可能會下降；當(dāng)環(huán)境條件狀況改善時，K值可能會上升。(2)在環(huán)境條件穩(wěn)定，K值一定的情況下，種群數(shù)量也不是一成不變的：會在K值附近上下波動。當(dāng)種群數(shù)量偏離K值的時候，會通過負(fù)反饋調(diào)節(jié)使種群數(shù)量回到K值。(3)K值并不是種群數(shù)量的最大值：K值是環(huán)境容納量，即在保證環(huán)境條件不受破壞的前提下，一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量；種群所達(dá)到的最大值會超過K值，但這個值存在的時間很短，因為環(huán)境條件已遭到破壞。不同曲線模型中的“K值”與“K/2值”圖中A、B、C、D對應(yīng)的種群數(shù)量為K值，A′、C′、D′對應(yīng)的種群數(shù)量為K/2值。下圖表示的是種群數(shù)量增長曲線，據(jù)圖分析：①圖中b曲線的形成過程中何時出現(xiàn)了環(huán)境阻力？始終存在環(huán)境阻力。②曲線a、b哪類更符合自然界種群數(shù)量變化的實際情況？b類。③圖中陰影部分表示的含義是在生存斗爭中被淘汰的個體數(shù)量。典例1.關(guān)于下圖中“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時，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0D．在t1時控制有害生物最有效典例2.種群密度是種群的數(shù)量特征之一。下列敘述錯誤的是()A．種群的S型增長是受資源因素限制而呈現(xiàn)的結(jié)果B．某林場中繁殖力極強的老鼠種群數(shù)量的增長會受密度制約C．魚塘中某種魚的養(yǎng)殖密度不同時，單位水體該魚的產(chǎn)量有可能相同D．培養(yǎng)瓶中細(xì)菌種群數(shù)量達(dá)到K值前，密度對其增長的制約逐漸減弱考點三探究培養(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型曲線增長；在有環(huán)境阻力的條件下，酵母菌種群的增長呈型曲線增長。(3)計算酵母菌數(shù)量可用抽樣檢測的方法——法。2.實驗結(jié)果：開始一段時間內(nèi)，酵母菌的增長符合型曲線增長模型。后期酵母菌數(shù)量下降的原因可能有。1．實驗流程2．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)遵循“計上不計下，計左不計右”的原則。(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自身對照；需要做重復(fù)實驗，目的是盡量減小誤差，應(yīng)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。3．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，其中央有兩個方格網(wǎng)。每個方格網(wǎng)劃分為9個大方格（如上圖A所示），每個大方格的面積為1mm2，加蓋玻片后的深度為0.1mm。因此，每個大方格的容積為0.1mm3。另外，中央大方格（計數(shù)室）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1mL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0.1mm3菌液中的總菌數(shù)為（a/5）×25×b。已知1mL＝1cm3＝1000mm3，1mL菌液的總菌數(shù)＝（a/5）×25×10000×b＝50000a·b。典例1.(2020·江蘇連云港下學(xué)期模擬)下列對探究酵母菌種群數(shù)量變化規(guī)律實驗的敘述，正確的是()A．取樣時為避免吸到培養(yǎng)液底部的死菌，滴管應(yīng)輕輕吸取，避免溶液晃動B．對于壓在一個方格界線上的酵母菌的處理方法是計數(shù)四條邊及其頂角的酵母菌數(shù)C．已知血細(xì)胞計數(shù)板的方格為2mm××105個D．與一般的生物實驗一樣，該探究實驗也需要單獨設(shè)置對照組典例2.(2020·天津河北區(qū)高三總復(fù)習(xí)質(zhì)量檢測)某小組開展酵母菌培養(yǎng)實驗，下圖是搖瓶培養(yǎng)中酵母菌種群變化曲線。下列相關(guān)敘述正確的是()A．培養(yǎng)初期，酵母菌因種內(nèi)斗爭強而生長緩慢B．培養(yǎng)后期，酵母菌的呼吸場所由胞外轉(zhuǎn)為胞內(nèi)C．該實驗中酵母菌計數(shù)應(yīng)采用取樣器取樣法D．轉(zhuǎn)速150r/min時，預(yù)測種群增長曲線呈“S”型關(guān)于種群特征的3點說明（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。1.（2023·山東·高考真題）對某地灰松鼠群體中某年出生的所有個體進(jìn)行逐年觀察，并統(tǒng)計了這些灰松鼠的存活情況，結(jié)果如圖。下列說法正確的是（

）A．所觀察的這些灰松鼠構(gòu)成一個種群B．準(zhǔn)確統(tǒng)計該年出生的所有灰松鼠數(shù)量需用標(biāo)記重捕法C．據(jù)圖可推測出該地的灰松鼠種內(nèi)競爭逐年減弱D．對灰松鼠進(jìn)行保護(hù)時應(yīng)更加關(guān)注其幼體2.（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）東亞飛蝗是我國歷史上發(fā)生大蝗災(zāi)的主要元兇，在土壤含水率<15%的情況下，85%以上的受精卵可以孵化，一旦食物（植物幼嫩的莖、葉）等條件得到滿足，很容易發(fā)生大爆發(fā)。下列因素中，對東亞飛蝗的繁衍、擴散起阻礙作用的是（）A．充沛的降水 B．肥沃的土壤C．連片的麥田 D．僅取食種子的鳥類3.（2022·福建·統(tǒng)考高考真題）曲線圖是生物學(xué)研究中數(shù)學(xué)模型建構(gòu)的一種表現(xiàn)形式。下圖中的曲線可以表示相應(yīng)生命活動變化關(guān)系的是（）A．曲線a可表示自然狀態(tài)下，某植物CO2吸收速率隨環(huán)境CO2濃度變化的關(guān)系B．曲線a可表示葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞時，物質(zhì)運輸速率隨膜兩側(cè)物質(zhì)濃度差變化的關(guān)系C．曲線b可表示自然狀態(tài)下，某池塘草魚種群增長速率隨時間變化的關(guān)系D．曲線b可表示在晴朗的白天，某作物凈光合速率隨光照強度變化的關(guān)系4.（2022·江蘇·統(tǒng)考高考真題）將小球藻在光照下培養(yǎng)，以探究種群數(shù)量變化規(guī)律。下列相關(guān)敘述正確的是（

）A．振蕩培養(yǎng)的主要目的是增大培養(yǎng)液中的溶氧量B．取等量藻液滴加到血細(xì)胞計數(shù)板上，蓋好蓋玻片，稍待片刻后再計數(shù)C．若一個小格內(nèi)小球藻過多，應(yīng)稀釋到每小格1～2個再計數(shù)D．為了分析小球藻種群數(shù)量變化總趨勢，需連續(xù)統(tǒng)計多天的數(shù)據(jù)5.（2022·山東·高考真題）根據(jù)所捕獲動物占該種群總數(shù)的比例可估算種群數(shù)量。若在某封閉魚塘中捕獲了1000條魚售賣，第2天用相同方法捕獲了950條魚。假設(shè)魚始終保持均勻分布，則該魚塘中魚的初始數(shù)量約為（

）A．2×104條 B．4×104條 C．6×104條 D．8×104條6.（2022·浙江·統(tǒng)考高考真題）沙蝗的活動、遷徙有逐水而居”的傾向。某年，沙蝗從非洲經(jīng)印度和巴基斯坦等國家向中亞遷徙，直到阿富汗以及我國西北邊境，擴散和遷徙“戛然而止”。下列敘述正確的是（

）A．沙蝗停止擴散的主要原因是種內(nèi)競爭加劇B．沙蝗種群的數(shù)量波動表現(xiàn)為非周期性變化C．天敵對沙蝗的制約作用改變了沙蝗的生殖方式D．若沙蝗進(jìn)入我國西北干旱地區(qū)將呈現(xiàn)“J”型增長7.（2021·山東·統(tǒng)考高考真題）調(diào)查一公頃范圍內(nèi)某種鼠的種群密度時，第一次捕獲并標(biāo)記39只鼠，第二次捕獲34只鼠，其中有標(biāo)記的鼠15只。標(biāo)記物不影響鼠的生存和活動并可用于探測鼠的狀態(tài)，若探測到第一次標(biāo)記的鼠在重捕前有5只由于競爭、天敵等自然因素死亡，但因該段時間內(nèi)有鼠