2012屆高考生物專題復習 種群的數(shù)量變化

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高三 來源: 高中學習網(wǎng)
第2節(jié) 種群的數(shù)量變化
【高考目標定位】
1、種群數(shù)量的變化
2、探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量的動態(tài)變化

【考綱知識梳理】
一、種群增長曲線
1、種群增長的“J”型曲線
(1)條件:食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等理想條件下。
(2)特點:種群數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增大。
(3)數(shù)學模型:指數(shù)函數(shù)型。
(4)兩種情形:①實驗室條件下;②當一個種群剛遷入一個新的適宜環(huán)境時。
2、種群增長的“S”型曲線
(1)原因:自然環(huán)境條件是有限的,如資源、空間、天敵等的制約。
(2)特點:種群達到環(huán)境條件所能允許的最大值——環(huán)境容納量(即K值)后有時停止增長,有時在K值上下波動。
(3)意義:反映或體現(xiàn)達爾文自然選擇中的生存斗爭。
二、影響種群數(shù)量變化的因素
1、內(nèi)因:
(1)種群的起始個體數(shù)量。
(2)決定種群數(shù)量的因素:出生率和死亡率、遷入率和遷出率。
2、外因:
(1)自然因素:氣候、食物、天敵、傳染病等。
(2)人為因素:種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展,砍伐森林,獵捕動物、環(huán)境污染等。
三、研究種群數(shù)量變化的意義
對于有害動物的防治、野生生物資源的保護和利用,以及瀕危動物種群的拯救和恢復,都有著重要意義。

【要點名師精解】
一、“J”型增長曲線與“S”型增長曲線的分析
1、曲線比較

2、列表比較
項目“J”型曲線“S”型曲線
前提條件環(huán)境資源無限環(huán)境資源有限
種群增長率保持穩(wěn)定隨種群密度上升而下降
K值的有無無有
曲線形成
的原因無種內(nèi)斗爭,
缺少天敵種內(nèi)斗爭加劇,
天敵數(shù)量增多


3、聯(lián)系:兩種增長曲線的差異主要是因環(huán)境阻力大小不同,對種群增長的影響不同。因而有:“J”型曲線因環(huán)境阻力增大而成“S”型曲線。
4、K值變動的示意圖及應(yīng)用

(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,K值會在平均值附近上下波動。
(2)當環(huán)境遭受破壞時,K值下降;當生物生存環(huán)境改善時,K值上升。
(3)應(yīng)用:當環(huán)境中種群數(shù)量大于K/2值時,即可采取適當捕撈等手段合理利用,但捕撈后數(shù)量應(yīng)為K/2值,因為此時種群增長率最大,有利于提高生物利用的總量。
【例1】圖中種群在理想環(huán)境中呈“J”型曲線增長(如圖中甲);在有環(huán)境阻力條件下呈“S”型曲線增長(如圖中乙),下列有關(guān)種群增長曲線的敘述中正確的是
A.環(huán)境陰力對種群增長的出現(xiàn)在d點之后
B.若此圖表示蝗蟲種群增長曲線,則蟲害的防治應(yīng)在c點開始
C.一個物種引入新的地區(qū)后,開始一定呈“J”型增長
D.若此圖表示草履蟲種群增長曲線,當種群數(shù)量達到E點后,增長率為0
【解析】環(huán)境阻力出現(xiàn)在“J”型曲線與“S”型曲線的分叉點(c點)。c點種群的增長速度最快,所以不能在該點對害蟲進行防治;b點蝗蟲的數(shù)量開始增加,但增長速率還很低,應(yīng)該從該點開始對害蟲進行防治。一個物種引入新的地區(qū)后,有可能不適應(yīng)當?shù)氐沫h(huán)境,所以不一定呈“J”型增長。
【答案】D
二、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化
1、問題:培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化是怎樣隨時間變化的?或不同溫度(或O2、CO2等)條件下酵母菌種群數(shù)量變化情況?或不同培養(yǎng)液(加糖和不加糖)中酵母菌種群數(shù)量變化情況如何?
試管編號ABC
管內(nèi)
液體培養(yǎng)液/mL1010
無菌水/mL10
酵母液/mL0.10.10.1
溫度條件28℃5℃28℃
2、假設(shè):根據(jù)上述問題,大膽提出合理的假設(shè)。
3、設(shè)計實驗(如右表)。
4、采用抽樣檢測方法——顯微計數(shù)。
5、注意事項
(1)顯微鏡計數(shù)時,對于壓在小方格邊線上的酵母菌,應(yīng)只計固定的相鄰兩個邊及其頂角的酵母菌。
時間/天123456…
數(shù)量/個
(2)從試管中吸出培養(yǎng)液進行計數(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,減少誤差。
(3)結(jié)果記錄最好用記錄表,如下(請設(shè)計):
(4)每天計數(shù)酵母菌量的時間要固定。
(5)培養(yǎng)和記錄過程要尊重事實,不能主觀臆造。
【例2】某小組進行“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動態(tài)變化”實驗時,同樣實驗條件下分別在4個試管中進行培養(yǎng)(見下表),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IⅡⅢⅣ
培養(yǎng)液體積(mL)105105
起始酵母菌數(shù)(103個)105510
A.4個試管內(nèi)的種群初始階段都經(jīng)歷了“J”型增長
B.4個試管內(nèi)的種群同時達到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
【解析】本題考查的是種群的特征以及種群的數(shù)量變化。當種群剛遷入一個新的環(huán)境的時候,若環(huán)境適宜種群生存,由于這時種群數(shù)量不多,環(huán)境中的食物、空間等適宜,沒有環(huán)境阻力,因此種群初始階段都經(jīng)歷了J型增長。然后環(huán)境阻力慢慢增大,種群開始S型增長,K值指的是環(huán)境容納量,到達K值的時間是由環(huán)境阻力的大小決定的,因此4個試管內(nèi)的種群到達K值的時間不同。Ⅳ號試管內(nèi)的環(huán)境阻力最大,因此最先達到K值并有毒物質(zhì)積累,最先開始下降。
【答案】B

【感悟高考真題】
(2010?全國1高考)3.下列四種現(xiàn)象中,可以用右圖表示的是
A.在適宜條件下光合作用強度隨CO2含量的變化
B.條件適宜、底物充足時反應(yīng)速率隨酶量的變化
C.一個細胞周期中DNA含量隨時間的變化
D.理想條件下種群數(shù)量隨時間的變化
【解析】本題主要考查相關(guān)生理過程中的數(shù)量變化趨勢,涉及到新陳代謝與細胞分裂的相關(guān)內(nèi)容,考查學生的理解能力和獲取信息的能力。如圖曲線的走勢為先增加后穩(wěn)定,曲線有兩個關(guān)鍵點:即起點(m,0)(m>0)和飽和點。符合這一曲線的為A選項;B項對應(yīng)的曲線起點不正確,曲線的走勢一直為增函數(shù),不會出現(xiàn)飽和效應(yīng);C項對應(yīng)的曲線就更不正確了,起點縱坐標等于終點,且大于0;D項曲線為種群的“J”型增長曲線。
【答案】A
(2010?全國1高考)4. 關(guān)于在自然條件下,某隨機交配種群中等位基因A、a頻率的敘述,錯誤的是
A.一般來說,頻率高的基因所控制的性狀更適應(yīng)環(huán)境
B.持續(xù)選擇條件下,一種基因的頻率可以降為0
C.在某種條件下兩種基因的頻率可以相等
D.該種群基因頻率的變化只與環(huán)境的選擇作用有關(guān)
【解析】本題主要考查進化的相關(guān)知識,考查學生的理解能力。一般來說,某一性狀適應(yīng)環(huán)境的能力越強,控制該性狀的基因其基因頻率也往往比較大。如果顯性性狀不能適應(yīng)環(huán)境而隱性性狀適應(yīng)環(huán)境的能力較強的話,那么A基因的基因頻率在持續(xù)選擇的條件下,就會逐漸降低至0,自然就有可能出現(xiàn)iA>ia、iA=ia和iA<ia的情形。而種群基因頻率的變化與突變與重組、遷入與遷出和環(huán)境的選擇等多種因素有關(guān)。
【答案】D
(2010?浙江高考)3.某生態(tài)系統(tǒng)中生活著多種植食性動物,其中某一植食性動物種群個體數(shù)量的變化如圖所示。若不考慮該系統(tǒng)內(nèi)生物個體的遷入與遷出,下列關(guān)于該種群個體數(shù)量變化的敘述,錯誤的是(A)
A.若a點時環(huán)境因素發(fā)生變化,但食物量不變,則a點以后個體數(shù)量變化不符合邏輯斯諦增長
B.若該種群出生率提高,個體數(shù)量的增加也不會大幅走過b點
C.天敵的大量捕食會導致該種群個體數(shù)量下降,下降趨勢與b-c段相似
D.年齡結(jié)構(gòu)變動會導致該種群個體數(shù)量發(fā)生波動,波動趨勢與c-d段相似
【解析】本題考查生態(tài)系統(tǒng)中影響種群數(shù)量波動的因素,從圖中個體數(shù)量隨著季節(jié)的變化在K值附近波動可以看出,該生態(tài)系統(tǒng)是一個相對穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng),具有一定的自我調(diào)節(jié)能力,當外界環(huán)境改變、出生率和死亡率的變化、天敵的捕食、年齡結(jié)構(gòu)的變動,種群個體數(shù)量還是在K值附近左右波動,所a點時環(huán)境因素發(fā)生變化時,個體數(shù)量變化還是符合邏輯斯蒂增長,所以答案是A
【答案】A
(2009?安徽高考)3.用牛奶瓶培養(yǎng)黑腹果蠅,觀察成蟲數(shù)量的變化,結(jié)果如下表:
時間(天)15913172125293337
成蟲數(shù)(只)6102871131207270302327341
根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析,下列結(jié)果正確的是
A.第13-25天,成蟲數(shù)量增長快的主要原因是個體生長加快。
B.第17-29天,成蟲增長率上升,死亡率下降
C.第21-37天,成蟲增長率的下降與種群密度的改變有關(guān)
D.第1-37天,成蟲數(shù)量成“J”型增長
【解析】第13-25天,成蟲數(shù)量增長快的主要原因是營養(yǎng)豐富、環(huán)境條件適宜;第17-29天,成蟲增長率下降,第21-37天,成蟲增長率的下降與種群密度的改變(第37天種群密度達到最大)有關(guān),第1-37天,成蟲數(shù)量成“S”型增長,所以C正確。
【答案】C
(2009?廣東高考)50.太平洋一個小島上的某野兔種群數(shù)量變化如下表:
年份(年)1920192519301935194019451950
數(shù)量(百只)130200398990135012901190
該種群變化率最大的時期為
A.1925年~1930年 B.1930年~1935年
C.1940年~1945年 D.1945年~1950年
【解析】種群變化率是單位時間內(nèi)種群數(shù)量變化的情況。從表中可以看出在1930年一1935年內(nèi)種群變化率是(990-398)/(1935-1930)=118.4,1925年~1930年為14,1940年~1945年與1945年~1950年 均為負值。
【答案】B

【考點精題精練】
1.在種群“S”型增長曲線的數(shù)學模型中,K值不是固定不變的。下列條件會使種群K值增加的是
A.地面進行硬化后的家鼠 B.干旱環(huán)境中的東亞飛蝗
C.引入北極狐后的旅鼠 D.干旱環(huán)境中的大熊貓
答案B
2.下列有關(guān)種群增長的S型曲線的敘述,錯誤的是
A.通常自然界中的種群增長曲線最終呈S型
B.達到k值時種群增長率為零
C.種群增長受自身密度的影響
D.種群的增長速度逐步降低
答案D
3.自然界中的種群增長一般呈現(xiàn)出S型曲線的走勢,在此增長趨勢中
A.種群的增長與自身密度無關(guān) B.達到K值時種群數(shù)量不再變化
C.種群的增長受到環(huán)境因素制約 D.同一種群的K值始終保持固定
答案C
4.(2010?安徽省巢湖市高三一模)自然界中生物種群增長常表現(xiàn)為“S”型增長曲線。下列有關(guān)種群“S”型增長的正確說法是 C
A.“S”型增長曲線表示了種群數(shù)量和食物的關(guān)系
B.“S”型增長曲線表示了種群數(shù)量與時間無關(guān)
C.種群增長率在各階段是不相同的
D.種群增長不受種群密度制約
5.下圖表示某一動物種群遷入一個適宜環(huán)境后的增長曲線圖,下列有關(guān)說法錯誤的是


A. 這個種群的增長曲線是S型,該環(huán)境條件所允許的最大種群數(shù)量大約是500只
B. 如果此種群是魚類,我們的捕撈量控制在曲線的b點最合適
C. 如果此種群是老鼠,我們限制其種群數(shù)量的最好方法是盡量降低K值
D.該種群的增長速度最快點在b點,環(huán)境阻力明顯增大是在遷入6年后開始的
答案D
6.(2010?天津市河東區(qū)高三一模)右圖表示一個生物群落中甲、乙兩個種群的增長速率隨時問變化的曲線,下列敘述中不正確的是 A

A.t1—t3時間內(nèi)甲、乙種群均呈“S”增長
B.t4—t5時間內(nèi)乙種群出生率下降,死亡率上升,但出生率仍大于死亡率
C.t3—t5時間內(nèi)甲、乙兩種群的年齡組成不同
D.甲、乙兩種群可能為競爭關(guān)系.甲的競爭力小于乙
7.為探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動態(tài)變化,某研究性學習小組完成了A、B、C三組實驗。定期對不同培養(yǎng)液中的酵母菌進行計數(shù),分別繪制出酵母菌細胞數(shù)目變化曲線依次為a、b、c,見圖。關(guān)于此圖的分析,不正確的是


A.三組的環(huán)境容納量可能不同,B組的環(huán)境容納量大
B.探究的課題可能是影響種群數(shù)量動態(tài)變化的外界因素
C.三組的培養(yǎng)溫度可能不同,A組的培養(yǎng)溫度最適宜
D.三組的營養(yǎng)初始供給可能不同,C組營養(yǎng)初始供給最少
答案C
8.分析下圖,下列選項錯誤的是 ( )

A.進行海洋漁業(yè)捕撈的最佳時期是D時期
B.C~D段種群數(shù)量仍在增長
C.B時期是種群增長速率最快的時期,種群數(shù)量在K/2左右
D.該種群數(shù)量在E點達到K值
答案C
9.人類正確利用海洋漁業(yè)資源,必須控制捕撈量,應(yīng)把種群的個體數(shù)保持在環(huán)境負荷量的
A.1/4水平上 B.1/3水平上
C.1/2水平上 D.4/5水平上
答案C
10.有關(guān)“探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量動態(tài)變化”的實驗,正確的敘述是D
A.改變培養(yǎng)液的pH值不影響K值(環(huán)境容納量)大小
B.培養(yǎng)液中酵母菌的增長率與培養(yǎng)時間呈正相關(guān)
C.取適量培養(yǎng)液滴于普通載玻片后對酵母菌準確計數(shù)
D.培養(yǎng)液濃度不能過高以避免酵母菌過度失水死亡
11.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
A.培養(yǎng)用具必須經(jīng)過嚴格的滅菌處理,培養(yǎng)液則不需滅菌
B.培養(yǎng)酵母菌時,必須去除培養(yǎng)液中的溶解氧
C.從瓶中吸出培養(yǎng)液進行計數(shù)之前,不必搖勻培養(yǎng)瓶中的培養(yǎng)液
D.為了方便酵母菌計數(shù),培養(yǎng)后期的培養(yǎng)液應(yīng)先稀釋后再計數(shù)
答案D
12.下列有關(guān)微生物群體生長曲線的說法中不正確的是 ( )
A.調(diào)整期是大量合成細胞分裂所需酶的時期
B.微生物的初級代謝產(chǎn)物只是在對數(shù)期產(chǎn)生的
C.調(diào)整期、對數(shù)期和穩(wěn)定期共同構(gòu)成了菌種的“S”型生長曲線
D.衰亡期是微生物與無機環(huán)境生存斗爭最劇烈的階段
答案B
13.(2010?天津市河西區(qū)高三一模)為了減小一種昆蟲對農(nóng)作物的危害,人們引入了專門捕食這種昆蟲的蜘蛛。圖示是根據(jù)引入蜘蛛后,對這兩個種群數(shù)量變化的調(diào)查結(jié)果繪出的曲線圖,下列解釋正確的是 B

A.由圖中曲線可知,蜘蛛和害蟲之間構(gòu)成了食物鏈
B.在II期間,蜘蛛數(shù)量減少的主要原因是食物不足
C.在I期間,若針對害蟲施以殺蟲劑,蜘蛛的數(shù)量將會增加得更快
D.在III期間,兩個種群的數(shù)量可以長時間保持不變
14.(2010?蘇北四市高三第二次凋考)關(guān)于“土壤中小動物類群豐富度的研究”的說法,錯誤的是 B
A.對于無法知道名稱的小動物,不可忽略,應(yīng)記錄下它們的特征
B.許多土壤小動物有較強的活動能力,可采用標志重捕法進行調(diào)查
C.利用小動物的避光避熱性,可采用帶燈罩的熱光源收集樣土中的小動物
D.可分別在白天和晚上取同一地塊的土樣,調(diào)查不同時間土壤中小動物豐富度
15.(2010?山東省臨沂市高三一模)右圖為某種群數(shù)量增長的“J”型曲線和“S”型曲線。若不考慮遷入和遷出,下列有關(guān)敘述正確的是 ( A )

①改善空間和資源條件有望使K值提高
②bc段種群增長速率逐漸上升
③bc段出生率小于死亡率
④比較曲線Y與曲線X表明自然狀態(tài)與理想狀態(tài)的差別
A.①④B.②③C.③④D.①②
16.(2010?浙江省金華十校高三高考模擬)圖1為某經(jīng)濟林在一定時間內(nèi)某種毛蟲與灰喜鵲種群數(shù)量波動曲線。請回答:

(1)圖1中的曲線 表示灰喜鵲的數(shù)量波動,據(jù)圖分析CE段數(shù)量上升的原因
是 。
(2)如圖1在一定時間內(nèi)由于兩者之間通過 調(diào)節(jié)形式,使數(shù)量保持了動態(tài)平衡。
(3)在時間T點時,對該經(jīng)濟林施放了一種鄰近林區(qū)曾多次使用的化學殺蟲劑,結(jié)果第
三年蟲害比原來更加嚴重,請利用生態(tài)學知識分析原因 。
(4)由于全球氣候變暖,許多植物的發(fā)芽長葉時間提前。林業(yè)工作者跟蹤記錄了80年代到90年代該經(jīng)濟林中毛蟲與灰喜鵲的繁殖情況。依據(jù)圖2所示。在該時期內(nèi)發(fā)
生的主要變化是 ,引起這種變化的原因是 。
答案:(每空2分,共12分)
(1)甲 灰喜鵲數(shù)量(天敵)少
(2)負反饋
(3)毛蟲具有抗藥性的個體大量繁殖,同時灰喜鵲因食物短缺而減少,毛蟲被捕食的量減少
(4)毛蟲的繁殖期提前 氣溫上升提前,樹發(fā)芽長時間的提前
17.人口的數(shù)量常常隨環(huán)境資源的改變而發(fā)生波動。下圖為人口自動調(diào)控圖(注:環(huán)境中的人口容納量是指環(huán)境資源能承載的最大人口數(shù)量)。請據(jù)圖回答下列問題:

(1)在自然界中,人口數(shù)量不可能無限增長,理由是 (2分)。
(2)由圖可以看出,當人口數(shù)量
時,人類生存的環(huán)境阻力將隨之_________
(3)長期以來,我國人口的出生率一直高于死亡率,人口增長過快,因此控制我國人
口的關(guān)鍵是控制人口的 ,我國采取控制人口增長的政策是_________ ____。
(4)若此圖表示老鼠種群數(shù)量變化,則從圖可看出,滅鼠時只采用殺死的辦法,老鼠的數(shù)量會很快恢復到原有的數(shù)量。請你依圖提出更有效的滅鼠方案
(2分)。參照該法,據(jù)所學知識,寫出防治農(nóng)業(yè)害蟲的生物防治方法有哪些?
(2分)。
答案:(10分)(1)受到食物、空間等因素的限制 (2)大于人口容納量
增加 或(小于人口容納量 減少)
(3)出生率 計劃生育
(4)使老鼠生存的環(huán)境阻力增加,從根本上控制老鼠的種群數(shù)量(2分)

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