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文档介绍
【生物】2020届一轮复习苏教版种群的特征和数量的变化学案
2020届 一轮复习 苏教版 种群的特征和数量的变化 学案 [思维导图·成一统] [基础速练·固根基] 1.判断下列有关说法的正误 (1)稳定型的种群数量一定保持稳定(×) (2)性别比例通过影响种群的出生率和死亡率间接影响种群密度(×) (3)年龄大小、随机分布、种群密度均属于种群的数量特征(×) (4)可以采用标志重捕法调查老房屋中壁虎的种群密度(√) (5)若某种群年初时的个体数为100,年末时为110,其中新生个体数为20,死亡个体数为10,则该种群的年出生率为10%(×) (6)用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度时,要选择植物生长茂盛处取样(×) 2.据种群年龄组成的类型示意图回答问题 (1)写出图中各年龄组成的类型: A:增长型,B:稳定型,C:衰退型。 (2)将各年龄组成类型、特点及种群密度的变化趋势用线连起来: 3.将种群特征进行分类(将对应序号填入椭圆内) ①均匀分布 ②种群密度 ③随机分布 ④出生率、死亡率 ⑤集群分布 ⑥年龄组成 ⑦性别比例 4.对下列几种生物进行种群密度调查 ①蒲公英 ②田鼠 ③蚯蚓 ④鲫鱼 ⑤蚜虫 ⑥跳蝻 适合用样方法的是①③⑤⑥;适合用标志重捕法的是②④。(填序号) 5.填写关于种群密度的调查方法 (1)样方法的计数方法: 下图为用样方法调查种群密度时的两个样方,图中圆圈代表被调查的个体,甲、乙中应计数的个体数分别为13、9。 (2)利用标志重捕法计算种群密度: 调查某草原上某种野兔的种群密度,第一次捕获M只并标记后释放,在重捕获的n只野兔中有m只带有标记,则该野兔种群共有(M×n)÷m只。 [题组练透·过考点] 题组一 种群的基本特征 1.(2018·江苏高考)由于农田的存在,某种松鼠被分隔在若干森林斑块中。人工生态通道可以起到将森林斑块彼此连接起来的作用。下列叙述正确的是( ) A.农田的存在,增加了松鼠的活动空间 B.生态通道有利于保护该种松鼠遗传多样性 C.不同森林斑块中的松鼠属于不同种群,存在生殖隔离 D.林木密度相同的不同斑块中松鼠的种群密度相同 解析:选B 农田的存在,使得松鼠被分隔在若干森林斑块中,减少了松鼠的活动空间;人工生态通道可以起到将森林斑块彼此连接起来的作用,所以有利于保护该松鼠的遗传多样性;不同森林斑块中的松鼠属于不同种群,但是属于同一物种,可以进行基因交流,不存在生殖隔离;松鼠的种群密度受多种因素的影响,林木密度相同的不同斑块中松鼠的种群密度不一定相同。 2.下面是有关种群特征的概念图,有关分析错误的是( ) A.①表示种群密度,是制约种群增长的因素之一 B.春运期间,北京市的人口数量变化主要取决于②③ C.预测种群数量变化的主要依据是④ D.利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫,破坏了正常的⑤ 解析:选B 图中①为种群密度,②与③分别为出生率和死亡率,④为年龄组成,⑤为性别比例。种群密度是制约种群增长的因素之一;春运期间北京市人口数量的变化主要是流动人口的变化,主要取决于迁入率和迁出率,而不是出生率和死亡率;预测种群数量变化的主要依据是年龄组成;利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫,破坏了害虫种群正常的性别比例。 [归纳拓展] 种群年龄组成的类型图示及判断技巧 (1)类型图示: ①统计图: ②曲线图: ③柱形图: (2)各图示共性及判断技巧: 无论何种图形,均应注意各年龄段个体的比例——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。 题组二 种群密度的调查方法 3.下列有关调查种群密度的说法,错误的是( ) A.五点取样和等距取样是样方法取样的常用方式 B.调查古树木、蝗虫的幼虫、某种蛇的种群密度,通常采用样方法 C.标志重捕法调查得到的种群密度一般不是最精确的现实反映 D.将捕获的M只鹿标记后释放,在重捕获的n只鹿中有m只被标记,则该鹿群约有(M×n)÷m只 解析:选B 种群密度调查常用的方法有样方法和标志重捕法两种,对植物和活动范围较小的动物如昆虫卵、蚜虫、跳蝻等采用样方法,对活动能力强和活动范围大的动物则采用标志重捕法,故对蛇应采用标志重捕法。 4.(2016·全国卷Ⅱ)如果采用样方法调查某地区(甲地)蒲公英的种群密度,下列做法中正确的是( ) A.计数甲地内蒲公英的总数,再除以甲地面积,作为甲地蒲公英的种群密度 B.计数所有样方内蒲公英总数,除以甲地面积,作为甲地蒲公英的种群密度 C.计算出每个样方中蒲公英的密度,求出所有样方蒲公英密度的平均值,作为甲地蒲公英的种群密度 D.求出所有样方蒲公英的总数,除以所有样方的面积之和,再乘以甲地面积,作为甲地蒲公英的种群密度 解析:选C 利用样方法调查甲地蒲公英的种群密度时,应是计数每个样方内蒲公英总数,再除以每个样方的面积,获得每个样方的种群密度,再以所有样方种群密度的平均值作为甲地蒲公英种群密度的估计值。 [易错点拨] 种群密度调查的注意事项 (1)样方法调查的注意事项: ①计数原则:同种生物个体无论大小都要计数,若有正好在边界线上的,应遵循“计上不计下,计左不计右”的原则,即只计数相邻两边及顶角上的个体。 ②取样原则及方法:随机取样;样方大小要适中:乔木100 m2、灌木16 m2、草本1 m2;样方数量不宜太少;一般选易辨别的双子叶植物(叶脉一般呈网状);常用五点取样法(如图1)和等距取样法(如图2)。 (2)标志重捕法调查的注意事项: 被调查个体在调查期间没有大量迁入和迁出、出生和死亡的现象;标记物不能过于醒目;不能影响被标记对象的正常生理活动;标记物不易脱落,能维持一定时间。因为动物被捕获并标记一次后难以被再次捕获,则利用标志重捕法计算出的种群密度比实际密度可能偏大。 [思维导图·成一统] [基础速练·固根基] 1.判断下列有关说法的正误 (1)气候、食物、天敌、传染病等都是影响种群数量变化的重要因素(√) (2)种群数量的变化包括种群数量的增长和波动(×) (3)在理想条件下,影响种群数量增长的因素主要是环境容纳量(×) (4)对于“S”型曲线,同一种群的K值是固定不变的,与环境因素无关(×) (5)“J”型增长曲线的增长率是一定的,而增长速率逐渐增加(√) (6)培养液中酵母菌的种群数量在培养早期呈“J”型增长(√) 2.填空识记自然条件下种群不会无限增大的原因 自然界的资源和空间总是有限的,当种群密度增大时,种内斗争就会加剧,以该种群为食的动物的数量也会增加,这就会使种群的出生率降低,死亡率增大。当死亡率增大到与出生率相等时,种群的增长就会停止,有时会稳定在一定的水平。在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,又称K值。 3.填空区别种群两种增长方式的增长速率 (1)下图中甲表示的是“J”型增长中的种群增长速率变化,乙表示的是“S”型增长中的种群增长速率变化。 (2)甲图所示增长的数学模型是在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下,种群的数量每年以一定的倍数增长,第二年的数量是第一年的λ倍,则t年后种群数量为Nt=N0λt。 (3)由乙图可知,在种群数量为K/2时种群数量增长最快,在K值时种群增长速率为0。 4.理解种群两种增长曲线的含义(填空) (1)甲图中的阴影部分代表环境的阻力或被环境所淘汰的个体数目。 (2)乙图表示一个种群的K值不是恒定不变的,可以使原来的环境容纳量(K2)变成新的环境容纳量(K1)的是①②④⑤(填序号)。 ①过度放牧对某种牧草种群的影响 ②硬化地面、管理好粮食对鼠种群的影响 ③增加水中的溶氧量对鱼种群的影响 ④大量引进外来物种对本地物种的影响 ⑤引进某种害虫的天敌对害虫种群的影响。 [师说考点·解疑难] 1.种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线 项目 “J”型曲线 “S”型曲线 增长 模型 前提 条件 理想状态:①食物和空间条件充裕;②气候适宜;③没有敌害;④无迁入、迁出 现实状态:①食物、空间有限;②不断变化的自然条件;③有种内斗争和种间竞争 增长率 和增长 速率 K值 有无 无K值 有K值 联系 两种增长曲线的差异主要是环境阻力大小不同,因而对种群数量增长的影响不同(图示如右) 2.影响种群数量变化的因素 (1)内因: ①起始种群个体数量。 ②导致种群数量增加的因素:出生率和迁入率。 ③导致种群数量减少的因素:死亡率和迁出率。 (2)外因: ①自然因素:气候、食物、天敌、传染病等。 ②人为因素:种植业、养殖业发展,砍伐森林,猎捕动物,环境污染等。 3.种群“S”型增长曲线分析及应用 (1)曲线分析: (2)相关应用: ①B点的应用:消灭害虫应尽早进行,将种群数量控制于加速期(B点之前),严防种群增长进入加速期。 ②C点(K/2值)的应用: a.对有害生物:严防种群数量达该点,如灭鼠达K/2时,鼠害将难以控制。 b.对有益资源:黄金利用点,当资源利用后维持于该点时将具有最强更新能力,符合可持续发展原则。 ③E点(K值)的应用: a.对有害生物:限制生存条件,降低环境容纳量,如封存粮食、硬化地面以限制鼠的种群数量。 b.对有益生物:改善生存条件,尽量提高K值,如建立自然保护区,保护大熊猫。 [研透考情·备高考] 考向一 种群数量变化曲线的分析及应用 1.(2018·浙江选考)在对某自然保护区内甲、乙两个不同物种的种群数量进行了调查之后,又开展了连续4年的跟踪调查,计算其L值(L=当年末种群个体数量/前一年末种群个体数量),结果如图所示。下列关于这4年调查期间的种群数量变化的叙述,错误的是( ) A.第1年末甲乙两种群的增长速度不一定相等 B.第2年末乙种群数量不一定大于甲 C.第3年末乙种群数量达到了最大值 D.这4年中甲种群每年增加的数量是相等的 解析:选D 由于两个种群初始数量未知,第一年末甲种群L=1.5,乙的L值稍大于1.0,两个种群具体增加的个体数量无法得知,故两个种群的增长速度不一定相等;由于甲、乙两个种群初始数量未知,第二年末乙种群数量不一定大于甲;第3年末乙种群L=1.0,且在接下来的时间内L小于1.0,即种群数量在减少,故第3年末是乙种群数量的最大值;这4年中,甲种群L均为1.5,每年增加的数量都较前一年多。 2.在调查某林场松鼠的种群数量时,计算当年种群数量与一年前种群数量的比值(λ),并得到如图所示的曲线。据此图分析得到的下列结论错误的是( ) A.前4年该种群数量基本不变,第5年调查的年龄组成可能为衰退型 B.第4到第8年间种群数量在下降,原因可能是食物的短缺和天敌增多 C.第8年时种群数量最少,第8到第16年间种群数量增加,且呈“S”型曲线增长 D.如果持续第16到第20年间趋势,后期种群数量将呈“J”型曲线增长 解析:选C 前4年,λ值为定值,λ-1=0,说明种群增长率为0,种群数量保持不变,第5年λ-1<0,说明种群增长率为负值,种群数量下降,年龄组成为衰退型;影响种群数量的因素有气候、食物、天敌、传染病等;第8到10年间λ-1<0,第10年的种群数量最少;由图示曲线趋势可知,如果持续第16到第20年间趋势,后期种群数量将呈“J”型曲线增长。 [易错点拨] 种群数量变化中常见的两个易混点 (1)种群增长率≠增长速率。 ①种群增长率:指单位数量的个体在单位时间内新增加的个体数,即:增长率=×100%。 ②种群增长速率:指单位时间内新增加的个体数(种群数量增长曲线的斜率),即增长速率=一定时间内增长的数量/时间。 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Nt,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%=(Nt-N0)/N0×100%(无单位);增长速率=(末数-初数)/单位时间=(Nt-N0)/t(有单位,如个/年)。 (2)λ≠增长率。 λ为某时段结束时种群数量为初始数量的倍数,而非增长率;增长率=(末数-初数)/初数×100%=(N0λt+1-N0λt)/N0λt×100%=(λ-1)×100%。 考向二 K值的理解与应用 3.(2017·浙江选考)下列关于环境容纳量的叙述,正确的是( ) A.环境容纳量是种群在该环境中的最大数量 B.环境容纳量会随着环境条件的改变而变化 C.环境容纳量由种群的出生率和死亡率决定 D.种群的指数增长会受到环境容纳量的限制 解析:选B 环境容纳量是指在长时期内环境所能维持的种群最大数量,这个数量是由环境所决定的,会随着环境条件的改变而变化。种群的指数增长不存在环境容纳量。 4.(2017·全国卷Ⅰ改编)假设某草原上散养的某种家畜种群呈S型增长,该种群的增长速率随种群数量的变化趋势如图所示。若要持续尽可能多地收获该种家畜,则应在种群数量合适时开始捕获,下列四个种群数量中合适的是( ) A.甲点对应的种群数量 B.乙点对应的种群数量 C.丙点对应的种群数量 D.丁点对应的种群数量 解析:选D 根据题图,种群数量约为最大种群数量的1/2时,种群增长速率最大,种群有最大持续产量。与甲、乙、丙点相比,在丁点时捕获,捕获后使种群处于最大增长速率附近,能达到持续尽可能多地收获该种家畜的目的。 [归纳拓展] K值的表示方法及解读 (1)K值的四种表示方法: 图中t1时间对应的种群数量为K/2,t2时间对应的种群数量为K值 (2)K值的易误点解读: ①K值不是一成不变的:K值会随着环境的改变而发生变化,当环境遭到破坏时,K值会下降;当环境条件状况改善时,K值会上升 ②在环境不遭受破坏的情况下,种群数量会在K 值附近上下波动。当种群数量偏离K值的时候,会通过负反馈调节使种群数量回到K值 ③K值并不是种群数量的最大值:K值是环境容纳量,即在保证环境不被破坏前提下所能容纳的最大值;种群所达到的最大值会超过K值,但这个值存在的时间很短,因为环境已遭到破坏 [基础速练·固根基] 1.判断下列有关说法的正误 (1)实验时应将适量干酵母放入装有一定浓度葡萄糖溶液的锥形瓶中,在适宜条件下培养(√) (2)培养液中酵母菌数量的增长只受一些环境因素(如培养液成分、温度等)的影响(×) (3)培养液中酵母菌的种群数量在培养早期呈“J”型增长(√) (4)一定容积的培养液中酵母菌在一定时期内其数量增长呈“S”型(√) (5)在取样液前要将培养液振荡,目的是使酵母菌均匀分布(√) (6)对培养液中酵母菌数量通过多次计数取平均值,可减少实验误差(√) 2.填空掌握酵母菌计数的方法 酵母菌的计数方法是抽样检测法:过程是先将盖玻片放在计数室上,将培养液振荡摇匀后,用吸管吸取培养液,滴于盖玻片边缘,让培养液自行渗入。多余培养液用滤纸吸去。稍待片刻,待酵母菌细胞全部沉降到计数室底部,将计数板放在载物台的中央,计数一个小方格内酵母菌数量,再以此为依据,估算试管中的酵母菌总数。 3.填空识记计数时的注意事项 (1)显微镜计数时,对于压在小方格界线上的酵母菌,应遵循“计上不计下,计左不计右”的原则计数。 (2)从试管中吸出培养液进行计数前,需将试管轻轻振荡几次,目的是使培养液中的酵母菌均匀分布,减小误差。 (3)每天计数酵母菌数量的时间要固定。 [师说考点·解疑难] 1.实验原理 (1)用液体培养基培养酵母菌,种群的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。 (2)在理想的无限环境中,酵母菌种群的增长呈“J”型曲线;在有限的环境下,酵母菌种群的增长呈“S”型曲线。 (3)计算酵母菌数量可用抽样检测的方法。 2.实验流程 (1)酵母菌培养 (2)抽样检测 (3)观察计数 (4)重复(2)、(3)步骤:连续观察7天,统计数目 (5)构建模型分析:将所得数据用曲线表示出来,得出酵母菌种群数量变化规律 [研透考情·备高考] 1.(2017·江苏高考)某小组开展酵母菌培养实验,如图是摇瓶培养中酵母种群变化曲线。下列相关叙述正确的是( ) A.培养初期,酵母因种内竞争强而生长缓慢 B.转速150 r/min时,预测种群增长曲线呈“S”型 C.该实验中酵母计数应采用稀释涂布平板法 D.培养后期,酵母的呼吸场所由胞外转为胞内 解析:选B 培养初期,酵母菌数量较少,种内竞争微弱;由于营养物质和空间等条件有限,酵母菌的种群增长曲线呈“S”型;本实验中,酵母菌计数应该选用血细胞计数法;酵母菌的细胞呼吸场所一直在细胞内。 2.(2016·江苏高考)定量分析是科学研究的重要方法。下列能用血细胞计数板直接计数的是( ) A.海拉细胞悬液 B.浓缩培养的噬菌体 C.自来水中大肠杆菌 D.蛙卵 解析:选A 海拉细胞属于癌变的人体细胞,其细胞悬液可用血细胞计数板直接计数;噬菌体属于病毒,无法用光学显微镜直接观察进行计数;自来水中大肠杆菌通常用稀释涂布培养形成菌落的方法进行计数;蛙卵体积较大,可直接用肉眼观察。 3.(2016·江苏高考)血细胞计数板是对细胞进行计数的重要工具,下列叙述正确的是( ) A.每块血细胞计数板的正中央有1个计数室 B.计数室的容积为1 mm×1 mm×0.1 mm C.盖盖玻片之前,应用吸管直接向计数室滴加样液 D.计数时,不应统计压在小方格角上的细胞 解析:选B 每块血细胞计数板的正中央含有2个计数室。每个计数室的边长是1 mm,深度是0.1 mm,故容积为1 mm×1 mm×0.1 mm。血细胞计数板使用时先盖盖玻片,后从一侧滴加培养液。计数时除统计小方格内部的细胞外,还需要统计在相邻两条边及其夹角上的细胞。 4.某小组进行探究培养液中酵母菌种群数量的变化实验时,同样实验条件下分别在4支试管中进行培养(如表),均获得了“S”型增长曲线。根据预测的实验结果从理论上分析,下列说法错误的是( ) 试管号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 培养液体积(mL) 10 5 10 5 起始酵母菌数(103个) 10 5 5 10 A.4支试管内的种群在K/2时增长最快 B.4支试管内的种群达到K值的时间Ⅳ=Ⅰ>Ⅱ=Ⅲ C.试管Ⅲ内种群的K值与试管Ⅱ不同 D.试管Ⅳ内的种群数量先于试管Ⅱ开始下降 解析:选B 4支试管达到K值的时间Ⅳ号试管最短。 [归纳拓展] 血细胞计数板及其应用 (1)血细胞计数板:通常有两种规格,一种是一个大方格分成16个中方格,每个中方格又分成25个小方格;另一种是一个大方格分成25个中方格,每个中方格又分成16个小方格。但无论哪种规格的计数板,每个大方格都有16×25=400个小方格。一个大方格长和宽各为1 mm,深度为0.1 mm,体积为0.1 mm3。 (2)计数方法:对于16×25的计数板而言,计四角的4个中方格共计100个小方格中的个体数量;而对于25×16的计数板而言,计四角和正中间的(共5个)中方格共计80个小方格中的个体数量。如下图所示。 (3)计算方法: ①16×25型的计数板:酵母细胞个数/mL=(100个小方格细胞总数/100)×400×10 000×稀释倍数。 ②25×16型的计数板:酵母细胞个数/mL=(80个小方格细胞总数/80)×400×10 000×稀释倍数。 [课堂巩固练—小试身手] 1.(2017·全国卷Ⅲ)某陆生植物种群的个体数量较少,若用样方法调查其密度,下列做法合理的是( ) A.将样方内的个体进行标记后再计数 B.进行随机取样,适当扩大样方的面积 C.采用等距取样法,适当减少样方数量 D.采用五点取样法,适当缩小样方面积 解析:选B 根据题干信息“某陆生植物种群的个体数量较少”,在用样方法调查时,选取的样方过小,可能导致收集到的数据较少,偶然性较大,因此需要适当扩大样方的面积或者增加样方的数量,C、D项不合理,B项合理。用样方法调查植物种群密度时不需要对样方内的个体进行标记,A项不合理。 2.(2018·全国卷Ⅰ)种群密度是种群的数量特征之一。下列叙述错误的是( ) A.种群的S型增长是受资源因素限制而呈现的结果 B.某林场中繁殖力极强老鼠种群数量的增长会受密度制约 C.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 D.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 解析:选D 当空间、资源有限时,种群呈S型增长;林场空间、资源有限,老鼠种群数量的增长会由于密度增加而逐渐减慢;鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时,由于鱼的大小不同等,单位水体中产量有可能相同;培养瓶中细菌种群数量达到K值前,由于环境阻力逐渐增大,密度对其增长的制约逐渐增强。 3.(2016·浙江高考)下列是表示蝉在夏季的年龄结构示意图(甲、乙、丙分别代表生殖前期、生殖期和生殖后期),其中正确的是( ) 解析:选A 蝉的幼虫要在地下生活多年,而羽化出土后的成年蝉只能生活一个夏季,且蝉在产卵后死亡,没有生殖后期。因此蝉在夏季时,生殖前期特别长,生殖期极短,生殖后期等于零。 4.下列有关“探究培养液中酵母菌数量动态变化”的实验,叙述错误的是( ) A.改变培养液的温度、pH将影响K值(环境容纳量)大小 B.用抽样检测的方法调查玻璃容器中酵母菌数量的变化 C.取适量培养液滴于普通载玻片后在显微镜下对酵母菌直接计数 D.营养条件并非影响酵母菌种群数量变化的唯一因素 解析:选C 环境因素改变,种群的K值一般也会发生改变。该实验检测酵母菌数量常采用抽样检测法。实验中对酵母菌计数应采用血细胞计数板。应将适量培养液滴在专用的盖玻片边缘,让酵母菌悬液自行渗入计数室。酵母菌种群数量变化受营养条件、空间、pH、温度等因素的影响。查看更多