2020版高考生物复习第9单元生物与环境第29讲种群的特征和数量的变化学案.docx

第29讲种群的特征和数量的变化考纲明细1.种群的特征()2.种群的数量变化()3.实验：探究培养液中酵母菌数量的动态变化考点1种群的特征1种群的概念种群是指在一定的自然区域内，同种生物的全部个体。2种群数量特征(1)种群密度概念：种群在单位面积或单位体积中的个体数。调查方法意义：种群最基本的数量特征。(2)出生率和死亡率、迁入率和迁出率出生率和死亡率的概念：单位时间内新产生或死亡的个体数目占该种群个体总数的比率。迁入率和迁出率的概念：单位时间内迁入或迁出的个体数目占该种群个体总数的比率。意义：出生率和死亡率、迁入率和迁出率是决定种群密度变化的直接因素。(3)年龄组成概念：种群中各个年龄期的个体数目的比例。类型(如图)：意义：在一定程度上能预测种群数量变化趋势。年龄组成是通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度的。(4)性别比例概念：是指种群中雌雄个体数目的比例。意义：通过影响出生率间接影响种群密度的。3种群的空间特征(1)含义：种群中的个体在其生活空间中的位置状态或布局。4种群密度的调查方法(1)样方法适用对象：植物、昆虫卵、作物植株上的蚜虫、跳蝻等。过程注意事项a.随机取样。b样方大小适中。c样方数量不宜太少。(2)标志重捕法适用生物：活动能力强、活动范围大的动物。过程注意事项a调查期间无迁入和迁出、出生和死亡。b标志物对所调查动物生命活动无影响，并不能太醒目。(3)黑光灯诱捕法对于趋光性昆虫，还可以用黑光灯进行灯光诱捕的方法调查种群密度。深挖教材(必修3 P61探究T2、T3改编)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？提示为了确保所选择的样方具有代表性，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太少，其统计结果的误差可能就较大，一般而言，样方越多，其统计结果越接近真实情况，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，一定数量的样方即可以保证统计结果的真实性。1(必修3 P61探究)样方法更适合用于调查双子叶植物(填“单子叶植物”或“双子叶植物”)，单子叶草本植物常常是丛生或蔓生的，从地上部分难以辨别是一株还是多株。2(必修3 P62与社会的联系)随着生活水平的提高和医疗条件的改善，我国人口的死亡率在不断降低，要控制人口过度增长，必须降低出生率。题组种群的数量特征及相互关系1下列关于种群特征的叙述，正确的是()A动物性成熟的早晚对动物出生率大小有重要影响B出生率减去死亡率就是种群的自然增长速率C各种生物的种群性别比率均为11D种群密度是种群内个体特征的统计值答案A解析动物性成熟的早晚对动物出生率大小有重要影响，性成熟延迟则出生率降低，A正确；出生率减去死亡率是种群的自然增长率，B错误；一般种群的性别比率为11，还有雌性数量大于雄性的，或雄性数量大于雌性的情况，C错误；种群密度是种群内数量特征的统计值，D错误。2(2018宁夏银川二中统练)如图表示种群特征之间的关系，据图分析不正确的是()A依次为年龄组成、出生率和死亡率及迁入率和迁出率、种群数量、性别比例B种群密度完全能反映的变化趋势C研究城市人口的变化，迁入率和迁出率是不可忽视的D种群数量还受自然气候等因素的影响答案B解析据题图分析可知，依次为年龄组成、出生率和死亡率(迁入率和迁出率)、种群数量、性别比例，A正确；种群密度只能反映种群在一定时期的数量，不能反映种群数量变化的趋势，B错误；迁入率和迁出率也能决定种群密度的大小，研究城市人口的变化，迁入率和迁出率是不可忽视的，C正确；在自然界，种群数量还受气候、食物、天敌、传染病等因素的影响，D正确。3种群的年龄组成大致可分为图示三种类型，下列相关说法错误的是()A在我国近年的人口调查中，获知人口出生率每年在下降，说明我国人口年龄组成一定为图表述类型B在渔业生产中，要严格控制渔网孔眼大小以保护幼鱼，捕捞后，该水域鱼种群的年龄组成可能为图表述类型C农业生产上应用性引诱剂来干扰害虫交尾的措施，有可能使该种害虫的年龄组成为图表述类型D在某一处于稳定状态的生态系统中，各种生物种群的年龄组成可能为图所示类型答案A解析种群数量的增长取决于出生率和死亡率，我国人口从现状看，出生率下降，但出生率依然大于死亡率，人口数量仍在上升，应用图所示的增长型表示，A错误；严格控制渔网孔眼大小保护幼鱼，使幼龄个体数量远大于成年、老年个体数，该鱼种群的年龄组成为图所示的增长型，B正确；用性引诱剂干扰害虫正常交尾，使幼虫数量锐减，害虫的年龄组成将成为图所示的衰退型，C正确；稳定状态的生态系统中，各种生物种群个体数量保持相对稳定，其年龄组成为图所示的稳定型，D正确。技法提升种群年龄组成的类型及判断技巧(1)统计图(纵坐标表示年龄，横坐标表示各年龄段人口占总人口的相对比例)(2)曲线图和柱形图(3)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。题组种群密度的调查方法及选择4(2016全国卷)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答案C解析样方法是估算种群密度最常用的方法之一，在被调查种群的分布范围内，随机选取若干个样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方的种群密度，以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值，B错误、C正确、D错误；A项所用方法为逐个计数法，适用于分布范围小、个体较大的种群，A错误。5科技人员在进行草原鼠害调查时，选定某区域，第一次放置了100只鼠笼，捕获68只鼠，标记后原地放回，一段时间后在相同位置放置了100只鼠笼，捕获54只鼠，其中标记的鼠有12只，下列有关说法中错误的是()A调查鼠的种群密度时，选定区域要做到随机B该区域鼠约为306只，种群密度过大，需积极防治C草原上鼠与牛、羊等是竞争关系，鼠害会严重影响畜牧业发展D若第一次做标记的鼠警惕性增高，则造成调查结果偏高答案B解析调查鼠的种群密度需采用标志重捕法，调查区域要随机选取，A正确；种群密度是种群在单位空间里的个体数，306只能表示该区域的种群数量，材料中并没有给出该区域的面积，因此不能判断鼠密度是否过大，B错误；草原上鼠与牛、羊等都取食草，三者是竞争关系，鼠害会严重危及草原畜牧业发展，C正确；被标记的鼠警惕性增高，则第二次捕捉的鼠中有标记的个体数偏低，造成调查的结果偏高，D正确。技法提升1“两看法”选择合适的种群密度调查方法2样方法的计数原则同种生物个体无论大小都要计数，若有正好处在边界线上的，应遵循“计上不计下，计左不计右”的原则，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。3标志重捕法答题技巧(1)须牢记估算公式：N总。(2)善于快速确认估算值与“实际值”间的误差：由于再捕中标记者位于分母上若初捕放归后某些原因致分母增大(如标志物影响其活动)，则估算值偏小；反之，若某些原因致分母减小(如因初捕受惊吓，不易被再捕；因标志物致其更易被天敌捕食等)，则估算值将偏大。(3)明确标志重捕法的关键点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。命题新角度性选择对种群数量的影响6孔雀的尾、鹿的叉角等许多次生性征，都是性选择的产物。性选择是由于配偶竞争中生殖成效区别所引起的。雌性抚养后代投入能量多，雄性投入能量少，为接近高投入性别者，低投入性别者之间的竞争也就越激烈。请回答下列问题：(1)推测_性个体才会出现上述次生性征，原因是_。这种现象类似于种间关系中的_。(2)上述机制将会导致一种性别会越发倾向于选择次生性征明显的异性，而另一种性别会产生越发明显的次生性征，这是一种_调节机制。从遗传水平考虑，这种现象对于种群的强大有何意义_。答案(1)雄雌性抚养后代投入很大，倾向于选择更优秀的异性个体，造成雄性要通过争斗展示自己的优秀(合理即可)竞争(2)正反馈消耗更多的能量方可形成更明显的次生性征，因此次生性征越明显的个体，证明其拥有更好的基因，这将导致这些优良基因在后代中的比例提高考点2种群的数量变化1种群数量增长曲线(1)图中a曲线为“J”型曲线。形成条件：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等。数学模型曲线特点：种群数量每年以一定的倍数增长。(2)图中b曲线为“S”型曲线。形成原因(3)K值：又称环境容纳量，指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。深挖教材图中B线的形成过程中何时出现了环境阻力？曲线A、B哪条更符合自然界的种群数量变化实况？图中阴影部分的含义是什么？提示B线自始至终存在环境阻力，K/2后环境阻力开始加大；此类曲线更符合自然界的种群数量变化实况；图中阴影部分表示环境阻力，按自然选择学说，就是生存斗争中被淘汰的个体数。2种群数量的波动和下降(1)影响因素自然因素：如气候、食物、天敌、传染病等。人为因素：种植业、养殖业的发展，砍伐森林，猎捕动物，环境污染等。(2)数量变化：大多数种群的数量总是在波动中，在不利条件下，种群的数量还会急剧下降甚至消亡。题组种群增长曲线分析1在资源和空间有限的条件下，种群数量呈“S”型增长。如图是某藻类在不同环境温度下的种群增长曲线，下列有关叙述不正确的是()A环境容纳量随环境温度不同而改变B19.8 条件下环境容纳量最小C24.8 条件下第5天左右的种群增长速率最大D33.6 条件下种群数量将维持在K值恒定不变答案D解析环境容纳量随温度、气候等条件的变化而变化，A正确；图示三种温度条件下的环境容纳量相比，19.8 条件下最小，B正确；24.8 条件下，在第5天时，曲线的斜率最大，即种群增长速率最大，C正确；33.6 条件下，种群发展到第4天时，种群数量在K值附近波动，D错误。技法提升1增长率、增长速率、值的辨析(1)增长率在“J”型曲线中增长率不变；在“S”型曲线中增长率逐渐减小。(2)增长速率在“J”型曲线中种群增长速率不断增大；在“S”型曲线中种群增长速率先增大，在K/2时达到最大，然后逐渐减小。(3)值为某时段结束时种群数量为初始数量的倍数，而非增长率。2“J”型、“S”型曲线中出生率与死亡率关系的变化(1)在“J”型曲线中，出生率始终大于死亡率。(2)在“S”型曲线中，在K值之前出生率死亡率，到K值后，出生率死亡率。3不同曲线模型中“K值”与“K/2值”图中A、B、C、D时间所对应的种群数量为K值，A、C、D时间所对应的种群数量为K/2值。变式训练11(表格类)(必修3 P69基础题T2改编)20世纪初，人们将驼鹿引入加拿大密执根湖的一个孤岛。该种群从1915年到1960年的数量变化情况如下表所示，下列相关叙述正确的是()A19151930年间，驼鹿的种群数量呈“S”型增长B19151930年间，驼鹿的种群数量不断增加的原因可能是食物充足，没有敌害C19301943年间，数量急剧下降的原因最可能是天敌数量的增加D1932年，该驼鹿种群的年龄组成一定为衰退型答案B解析19151930年间，驼鹿的种群数量持续上升，并没有维持动态平衡，不符合S型曲线，A错误；19151930年间，由于食物充足，没有敌害，则驼鹿的种群数量不断增加，B正确；19301943年间，环境容纳量的改变，使得数量急剧下降，C错误；19301934年间，种群数量减少，但1932年种群数量未知，则年龄组成无法判断，D错误。12(柱形图)如图表示某物种迁入新环境后，种群数量增长速率(平均值)随时间(单位：年)的变化关系。经调查在第5年时该种群的种群数量为200只。下列有关叙述正确的是()A由图可知，该物种迁入新环境后，其种群数量一直呈“J”型增长B理论上该种群在此环境中的环境容纳量约为400只C由于天敌、生活空间和资源等原因，第5年到第9年这段时间内种群数量减少D如果该种群为东方田鼠，则将其数量控制在200只左右可有效防治鼠患答案B解析将题中柱形图转换成曲线图后，可知该种群数量增长速率符合“S”型增长曲线的增长速率，A错误；在曲线所示的9年内种群数量持续增长，C错误；在K/2时达到最大增长速率，即该种群在此环境中的环境容纳量为400只，B正确；种群在数量为K/2时的增长速率最大，故防治鼠患应在种群数量达到K/2以前进行，D错误。 题组种群数量变化规律的应用分析2(2017全国卷)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答案D解析该种群数量变化曲线的纵坐标为种群增长率，横坐标为种群数量，曲线最高点时种群增长率最大，对应种群数量的K/2。为持续尽可能多地收获该种家畜，应在种群数量超过K/2时捕获，剩余量保持在K/2，此时种群数量增长率最大，可使种群数量迅速得以恢复。3如图为某地东亚飞蝗种群数量变化示意图，下列叙述错误的是()A为有效防治蝗灾，应在a点之前及时控制种群密度Bab段，该种群的增长率与种群密度之间呈正相关C利用性引诱剂诱杀雄虫改变性别比例可防止c点出现D控制种群数量在de水平，有利于维持该地生态系统的抵抗力稳定性答案B解析分析图中曲线可发现，由起点到b点为“S”型曲线，ab段中，该种群的增长率在逐渐下降，而种群密度在逐渐增加，二者呈负相关，B错误；a点时，种群增长速率大，此时防治蝗虫效果差，应在a点之前及时控制种群密度，A正确；利用性引诱剂诱杀雄虫改变性别比例后，降低了出生率，故可防止c点出现，C正确；蝗虫种群数量控制在de水平，可大幅度降低蝗虫对各种植物的危害，同时保护了生物多样性，有利于维持该地生态系统的抵抗力稳定性，D正确。实验13探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化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。而在恒定培养液中当酵母菌种群数量达到K值后，还会转而下降直至全部死亡(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抽样检测法。2实验流程3实验注意事项及分析(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。(3)本实验不需要设置对照实验，因不同时间取样已形成对照；需要做重复实验，目的是尽量减少误差，需对每个样品计数三次，取其平均值。(4)如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当稀释培养液重新计数。稀释的目的是便于酵母菌悬液的计数，以每小方格内含有45个酵母细胞为宜。(5)每天计数酵母菌数量的时间要固定。4血细胞计数板计数法(1)血细胞计数板常见规格血细胞计数板有两种常见方格网，对于1625的方格网而言，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2516的方格网而言，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，如图所示。(2)计数方法大方格长、宽均为1 mm，高度为0.1 mm(即规格为1 mm1 mm0.1 mm)，则每个大方格的体积为0.1 mm3(104mL)，故1 mL培养液中细胞个数400104稀释倍数。1下列对“探究酵母菌种群数量变化规律实验”的叙述，正确的是()A用血细胞计数板计数酵母菌个数时，取适量培养液直接滴加到计数室内B对于压在一个方格界限上的酵母菌的处理方法是计数四条边及其顶角的酵母菌数C已知血细胞计数板的方格为2 mm2 mm，若盖玻片下经稀释10倍的培养液厚度为0.1 mm，计数时观察值为M，则10 mL培养液中酵母菌的总数约为2.5M105个D与一般的生物实验一样，该探究实验也需要单独设置对照组答案C解析培养液应滴在盖玻片边缘，让培养液自行渗入，并非直接滴加到计数室内，A错误；在统计血细胞计数板每格内的酵母菌数时，压在边上的个体只计数相邻两边及其顶角的个体，B错误；C项所述的计算结果是10M2.5M105，C正确；该实验不需要单独设置对照组，只要分组重复实验，结果取平均值即可，D错误。2某学生在“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，根据实验结果绘制出下图所示的曲线。有关分析错误的是()A实验过程中酵母菌种群的年龄组成先是增长型，后是稳定型，最后变为衰退型B种群数量在不同时间的增长速率可能相同C本实验中不存在对照D每次取样前应将培养瓶振荡摇匀答案C解析由题意可知，种群数量先增加，然后维持稳定，最后减少，表明种群的年龄组成先是增长型，然后是稳定型，最后变为衰退型，A正确；ab段种群数量增长速率逐渐升高，到b点时到达最大值，而bc段种群数量增长速率逐渐降低，因此，种群数量在不同时间的增长速率可能相同，B正确；本实验的不同时间的取样起到相互对照的作用，C错误；为了实验的准确性，在每次取样前都应将培养瓶振荡摇匀，使酵母菌均匀分布，D正确。高考热点突破1(2018全国卷)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答案D解析种群的S型增长条件是资源和环境等条件有限，因此种群的S型增长是受资源因素限制而呈现的结果，A正确；老鼠的繁殖力强，但是也受到空间大小的限制，种群数量的增长会导致个体之间的斗争加剧，因此老鼠种群数量的增长会受种群密度制约，B正确；某种鱼的养殖密度不同，密度大的，种内斗争较大，增长量相对较小，密度小的，种内斗争相对较小，增长量相对较大，导致产量最终可能相同，C正确；培养瓶中细菌种群数量达到K值前，种群密度逐渐增大，个体之间的斗争逐渐增强，种群密度对其增长的制约也逐渐增强，D错误。2(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答案B解析据题干“某种松鼠”可知，不同森林斑块中的松鼠属于同一物种，不存在生殖隔离，C错误；据题干“由于农田的存在，某种松鼠被分隔在若干森林斑块中”可知，农田的存在，减少了松鼠的活动空间，A错误；据“人工生态通道可以起到将森林斑块彼此连接起来的作用”可知，生态通道有利于保护该种松鼠遗传多样性，B正确；林木密度相同的不同斑块中，松鼠的种群密度可能不同，D错误。3(2017全国卷)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，适当缩小样方面积答案B解析采用样方法调查种群密度时，样方内部的个体要全部统计，位于样方边缘的个体计数时遵循“计上不计下，计左不计右”的原则，不用进