高三一輪復習生物 【基礎梳理+考點探究】 種群的特征和數(shù)量變化

第27講種群的特征和數(shù)量變化內(nèi)容考情——知考向內(nèi)容要求1.列舉種群的特征及其影響因素2.嘗試建立數(shù)學模型，解釋種群的數(shù)量變動3.實驗：探究培養(yǎng)液中某種酵母菌數(shù)量的動態(tài)變化近三年考情2020·全國卷Ⅰ(6)、2019·全國卷Ⅰ(6)、2019·全國卷Ⅲ(31)、2018·全國卷Ⅰ(5)、2018·全國卷Ⅲ(6)考點一種群的特征1.種群的特征種群是在一定的_____________，同種生物的_________。自然區(qū)域內(nèi)全部個體(2)種群的數(shù)量特征及相互關系(1)種群的概念種群密度出生率和死亡率遷入率和遷出率

年齡組成和性別比例最基本！增長型穩(wěn)定型衰退型年齡組成出生率性別比例死亡率直接決定種群密度的因素是：出生率和死亡率遷入率和遷出率(2)種群的數(shù)量特征及相互關系年齡組成為穩(wěn)定型的種群，種群數(shù)量近期一定能保持穩(wěn)定嗎？(1)__________是種群最基本的數(shù)量特征。(2)直接決定種群密度的是________________、________________。(3)年齡組成在一定程度上能______種群數(shù)量的變化趨勢。年齡組成是通過影響________________間接影響種群密度的。種群密度出生率和死亡率遷出率和遷入率預測出生率和死亡率（種群數(shù)量多，種群密度不一定大。）＞≈＜(4)性別比例是通過影響________間接影響種群密度的。出生率用昆蟲性外激素誘殺雄蟲即是通過破壞性別比例達到降低出生率的目的。

種群數(shù)量變化的特殊實例(1)城市人口的劇增——遷入率>遷出率造成的；(2)中國人口的增長——出生率>死亡率造成的，不能單純說是出生率高造成的；(3)利用性外激素誘捕雄蛾——改變性別比例來降低出生率；(4)將性外激素釋放到大田里，干擾雌雄蛾正常交尾——降低出生率。2.種群密度的調(diào)查方法（1）逐個計數(shù)法適用范圍：分布范圍較小，個體較大的種群（2）樣方法適用范圍：植物或活動范圍小的動物（3）標志重捕法適用范圍：活動能力強、活動范圍大的動物（4）黑光燈誘捕法適用范圍：趨光性昆蟲選擇的植物一般有什么特點？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。調(diào)查蒲公英和茉莉選取的樣方大小一樣嗎？植物的大小不同，樣方面積也應不同。如喬木的樣方面積為100m2，灌木為16m2，草本植物為1m2。判斷：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需要隨機取樣??！計數(shù)的時候要遵循什么原則？計上不計下，計左不計右計算種群密度【練習】在調(diào)查一塊方圓2hm2的農(nóng)田中田鼠的數(shù)量時，放置100個捕鼠籠，一夜間捕獲了42只，將捕獲的田鼠經(jīng)標記后在原地釋放。數(shù)日后，在同一地點再放置同樣數(shù)量的捕鼠籠，捕獲了38只，其中有上次標記的個體12只。則該農(nóng)田中田鼠的種群數(shù)量大概有多少只？種群密度約為多少？種群數(shù)量：（42×38）／12＝133只種群密度：133／2＝66.5只/hm2（1）要使標志重捕法計算所得種群個體總數(shù)和實際數(shù)相符，理論上在調(diào)查期間必須滿足的條件是

(多選)。A.標志物和標志方法不能影響被標志動物的正常生命活動B.調(diào)查區(qū)內(nèi)沒有較多個體出生與死亡C.標志符號牢固，不易脫落，但應醒目，易于捕捉D.有較多個體遷入或遷出調(diào)查區(qū)（3)動物種群密度的調(diào)查一定用標志重捕法嗎？不一定，如蝸牛、蚜蟲、跳蝻等活動能力弱、活動范圍小的動物用標志重捕法不合適。（2）標志重捕法實際調(diào)查中，出現(xiàn)如下情況，所得種群密度偏大還是偏?。竣贅酥疚镆酌撀?。②標志物影響動物的活動，導致更容易被捉到。③標志物過于醒目，該動物天敵容易發(fā)現(xiàn)。④使用誘捕法捕捉動物，會使動物變得狡猾，不易再次捕捉。AB偏大偏小偏大偏大m↓m↑m↓m↓沒深度思考請判斷以下各種群年齡組成的類型并說出判斷依據(jù)及種群密度的變化：統(tǒng)計圖模式圖曲線圖柱形圖12345678910年齡組成3.種群的空間特征均勻分布隨機分布集群分布(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)穩(wěn)定型的種群數(shù)量在任何情況下都能保持穩(wěn)定()(4)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()(5)草地中跳蝻的種群密度一般不采用樣方法進行調(diào)查()(6)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()(7)池塘中變形蟲、草履蟲這些單細胞動物的種群密度的調(diào)查可用抽樣檢測法()√×××××√2.(2020·江西三校聯(lián)考)如圖為某同學建構的種群各數(shù)量特征之間關系的模型圖，下列有關敘述正確的是(

)A.①②③④分別指的是出生率、死亡率、遷入率和遷出率B.可利用人工合成的性引誘劑誘殺某種害蟲的雄性個體來控制特征⑤，進而影響種群數(shù)量C.“二孩政策”的實施有利于調(diào)整⑥D.若通過調(diào)控環(huán)境條件使某動物的性成熟推遲，則②會下降D說明：“＋”表示促進或增加，“－”表示抑制或減少5.(2021·湖南郴州調(diào)研)下列與種群數(shù)量相關的調(diào)查方法中，正確的是(

) A.如果采用樣方法調(diào)查甲地蒲公英的種群密度，計數(shù)甲地蒲公英的總數(shù)，再除以甲地面積即可 B.五點取樣法適合調(diào)查灌木類行道樹上蜘蛛的種群密度 C.調(diào)查種群數(shù)量較少的陸生植物種群密度時，應隨機取樣，并適當擴大樣方的面積 D.統(tǒng)計種群密度時，應去掉采集數(shù)據(jù)中的最大值、最小值后取平均值

C考點二種群數(shù)量的變化及其應用數(shù)學模型：

表現(xiàn)形式:用來描述一個系統(tǒng)或它的性質的數(shù)學形式數(shù)學方程式法坐標曲線圖法建模步驟：以P65問題探討中細菌數(shù)量變化為例觀察研究對象，提出問題細胞每20min分裂一次提出合理的假設資源空間無限多，細菌種群的增長不受種群密度增加的影響根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，用適當?shù)臄?shù)學形式對事物的性質進行表達數(shù)學方程式法：坐標曲線法：Nn＝２n通過進一步的實驗或觀察等，對模型進行檢驗或修正觀察、統(tǒng)計細菌數(shù)量，對自己所建立的模型進行檢驗或修正建立數(shù)學模型（理想條件）（優(yōu)缺點：更直觀，不夠精確）（優(yōu)缺點：更精確，不夠直觀）思考：高中生物中還有哪些模型形式？(1)曲線a為“

”型曲線①形成原因：

充裕、氣候適宜、

敵害J食物和空間沒有理想條件②數(shù)學模型：Nt＝N0λtN0：t：Nt：λ：種群起始數(shù)量時間t年后種群的數(shù)量（第t+1年）1、一個種群剛遷入到一個新的適宜的環(huán)境中2、實驗室條件下種群增長的兩種模型——“J”型、“S”型曲線比較該種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù)λ>1且為定值：“J”型增長λ>1可變：增長λ<1：下降λ=1：基本不變數(shù)學方程式：坐標曲線圖：準確分析“λ”曲線：1.16-20年內(nèi)的年齡組成為穩(wěn)定性（）2.8-16年調(diào)查的年齡組成可能是增長型（）3.第4年到第10年間種群數(shù)量在下降，原因可能是食物的短缺和天敵數(shù)量增多（）4.第8年時種群數(shù)量最少（）5.如果持續(xù)第16年到第20年間趨勢，后期種群數(shù)量將呈“J”型曲線增長（）×√√×第10年

×16-20年λ>1為定值,為“J”型增長0-4年λ=1，年齡組成為穩(wěn)定性4-10年λ<1，年齡組成為衰退型10-20年λ>1,年齡組成為增長型增長型

8—10：衰退型10—16：增長型

(1)曲線a為“

”型曲線①形成原因：

充裕、氣候適宜、

敵害J食物和空間無理想條件②數(shù)學模型：Nt＝N0λtN0：t：Nt：λ：種群起始數(shù)量時間t年后種群的數(shù)量（第t+1年）1、一個種群剛遷入到一個新的適宜的環(huán)境中2、實驗室條件下種群增長的兩種模型——“J”型、“S”型曲線比較該種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù)數(shù)學方程式：坐標曲線圖：N1N2T1T2③增長特點：種群數(shù)量一定的

連續(xù)增長，無

值倍數(shù)④增長速率和增長率：K種群增長速率:種群增長率:(N2-N1)/N1×100%=(N2/N1-1)×100%=（λ-1）×100%保持不變，為λ-1種群在單位時間內(nèi)增加的個體數(shù)量：（現(xiàn)有個體數(shù)-原有個體數(shù)）/時間=曲線切線斜率不斷增大不斷增大

種群在單位時間內(nèi)凈增加的個體數(shù)占個體總數(shù)的比率：（現(xiàn)有個體數(shù)-原有個體數(shù)）/原有個體數(shù)X100%(2)曲線b為“

”型曲線①形成原因：

有限、存在

。

S食物、空間②數(shù)學模型：K值：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)量稱為環(huán)境容納量種群增長的兩種模型——“J”型、“S”型曲線比較天敵、種內(nèi)斗爭環(huán)境阻力③曲線特點：種群數(shù)量達到K值后，將停止增長，并在K值左右保持相對穩(wěn)定

K值是固定不變的嗎？K值會隨著環(huán)境的改變而發(fā)生變化：當環(huán)境遭到破壞時：K值會下降當環(huán)境條件狀況改善時：K值會上升

K值是種群數(shù)量的最大值嗎？在環(huán)境條件穩(wěn)定時，種群數(shù)量保持在K值不變嗎？不是在環(huán)境條件被破壞情況下，種群數(shù)量最大值可能會超過K值不是在K值附近上下波動種群增長速率:種群增長率：曲線切線斜率k/2增長速率最大種群數(shù)量為K/2時：增長速率最大增長速率逐漸增大種群數(shù)量由0→K/2時：增長速率增大k增長速率逐漸減小種群數(shù)量由K/2→K時：增長速率減小在K值時：種群增長速率為0，即出生率=死亡率，但種群數(shù)量最大增長速率為0K/2K先增加K/2達最大后減小K時為0隨時間的推移，環(huán)境阻力越來越大，增長率越來越小直至為0K④增長速率和增長速率：⑤K值與K/2的應用野生生物資源的保護與利用有害生物的防治K值(環(huán)境最大容納量)K/2(最大增長速率)保護野生生物生活的環(huán)境，減小環(huán)境阻力，增大K值增大環(huán)境阻力，降低K值捕魚時：開始捕撈應在種群數(shù)量

時進行捕撈后的種群數(shù)量保持在

。防治害蟲時：開始控制應在種群數(shù)量

時進行控制后的種群數(shù)量防止維持在

附近大于K/2K/2點（既保證有充足的捕撈量，又避免物質和能量的浪費）（此時種群的增長速率最大，恢復種群數(shù)量快）小于K/2K/2（避免種群達到最大增長速率）（避免種群的增長速率達最大，快速恢復種群數(shù)量）（如大熊貓的保護）(如為防鼠害而封鎖糧食、清除生活垃圾、保護鼠的天敵等)⑥研究種群數(shù)量變化及影響因素的意義：有害動物的防治野生資源的保護和利用瀕危動物種群的拯救和恢復重要意義（P68）⑦不同曲線模型中“K值”與“K/2值”K值：K/2值：A、B、C、D時間所對應的種群數(shù)量A′、C′、D′時間所對應的種群數(shù)量比較項目“J”型曲線“S”型曲線形成原因數(shù)學模型增長特點增長率增長速率食物和空間充裕氣候適宜沒有敵害（理想條件）資源和空間有限存在種間斗爭存在天敵（環(huán)境阻力）Nt=N0λtN0：起始數(shù)量t：時間Nt：t年后該種群的數(shù)量λ：一年前種群數(shù)量的倍數(shù)以指數(shù)形式增長，無最大值（K值）種群數(shù)量達到K值后，將停止增長，并在K值左右保持相對穩(wěn)定保持不變，為λ-1逐漸增加逐漸減小先增加，K/2達最大，后減小K時為0小結：理想情況下種群的J型增長實際情況下種群的S型增長“J”型曲線與“S”型曲線的差異：環(huán)境阻力的有無環(huán)境阻力按自然選擇學說,就是生存斗爭中被淘汰的個體數(shù)即代表自然選擇的作用考向1巧借種群增長曲線分析，考查模型構建能力1.(2020·山東等級考，11)為研究甲、乙兩種藻的競爭關系，在相同條件下對二者進行混合培養(yǎng)和單獨培養(yǎng)，結果如下圖所示。下列說法錯誤的是(

)A.單獨培養(yǎng)條件下，甲藻數(shù)量約為1.0×106個時種群增長最快B.混合培養(yǎng)時，種間競爭是導致甲藻種群數(shù)量在10～12天增長緩慢的主要原因C.單獨培養(yǎng)時乙藻種群數(shù)量呈“S”型增長D.混合培養(yǎng)對乙藻的影響較大B2.(2020·廣東省高三聯(lián)考)科研人員對某自然保護區(qū)內(nèi)的甲、乙兩個種群的數(shù)量進行跟蹤調(diào)查，計算L值并繪制其隨時間變化的曲線，如下圖所示(L＝當年末種群個體數(shù)量/前一年末種群個體數(shù)量)。下列分析正確的是(

)A.4年內(nèi)甲種群數(shù)量呈“S”型曲線增長B.第2年乙種群數(shù)量達到了最大值C.第3年甲、乙兩種群的數(shù)量相等D.第4年后乙種群的年齡組成為穩(wěn)定型D種群增長的“J”型曲線和“S”型曲線的判斷技巧(1)在做題時要抓住關鍵信息，當題干中出現(xiàn)“無環(huán)境阻力”、“理想條件下”、“種群剛遷入一個新的適應環(huán)境中的最初一段時間”等信息時，表明此時種群的增長呈“J”型。(2)當題干中出現(xiàn)了“有環(huán)境阻力”、“自然界中”、“資源和空間有限”、“在實驗室中模擬人工飼養(yǎng)條件”等信息時，表明此時種群的增長呈“S”型。1.實驗原理抽樣檢測法考點三探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化2.實驗流程液體無菌均勻

計數(shù)板上蓋玻片邊緣全部沉降到計數(shù)室底部7曲線“計上不計下，計左不計右”的原則計算公式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×b×10000＝50000a·b。在一定容積的液體培養(yǎng)基中酵母菌種群數(shù)量前期表現(xiàn)出

型增長。但后期,表現(xiàn)為逐漸

?！癝”下降(5)實驗結果及結論3.實驗注意事項及分析 (1)顯微鏡計數(shù)時，對于壓在方格界線上的酵母菌，應遵循“計上不計下，計左不計右”的原則計數(shù)。 (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__________，減小誤差。 (3)本實驗不需要設置對照實驗，因不同時間取樣已形成對照；需要做重復實驗，目的是盡量減少誤差，需對每個樣品計數(shù)三次，取其________。 (4)如果一個小方格內(nèi)酵母菌過多，難以數(shù)清，應當稀釋培養(yǎng)液重新計數(shù)。稀釋的目的是便于酵母菌懸液的計數(shù)，以每小方格內(nèi)含有4～5個酵母細胞為宜。均勻分布平均值(5)每天計數(shù)酵母菌數(shù)量的時間要______。結果記錄最好用記錄表固定影響實驗結果的誤差分析及改進辦法15.(2021·江蘇徐州期末)某生物實驗小組將酵母菌接種到裝有10mL液體培養(yǎng)基的試管中，通氣培養(yǎng)并定時取樣計數(shù)，然后繪制增長曲線。圖甲是小組成員用血細胞計數(shù)板觀察到的培養(yǎng)結果(樣液稀釋10倍，血細胞計數(shù)板規(guī)格1mm× 1mm×0.1mm)，圖乙曲線a、b是兩批次酵母菌培養(yǎng)的結果。分析回答問題：(1)取樣時應先振蕩試管，原因是

。制片時應該在蓋蓋玻片

(填“前”或“后”)滴加樣液。(2)在計數(shù)前常采用臺盼藍染液染色，若細胞被染成藍色，則

(填“需要”或“不需要”)計數(shù)。計數(shù)時若圖甲雙邊線內(nèi)有4個細胞為藍色，此時試管中酵母菌數(shù)量約為

個。(3)比較圖乙中t1時兩批次培養(yǎng)的種群增長速率、種內(nèi)斗爭的強度以及t2時兩批次培養(yǎng)液中營養(yǎng)物質的剩余量依次是

、

、

(填“a>b”“a＝b”或“a<b”)。(4)若在t2后繼續(xù)培養(yǎng)，最終發(fā)現(xiàn)種群的數(shù)量均會下降，可能的原因有

。使酵母菌分布均勻后不需要5×108a>ba<b

a>b營養(yǎng)物質過度消耗，有害代謝產(chǎn)物大量積累，pH不適宜2.(2019·全國卷Ⅰ，6)某實驗小組用細菌甲(異養(yǎng)生物)作為材料來探究不同條件下種群增長的特點，設計了三個實驗組，每組接種相同數(shù)量的細菌甲后進行培養(yǎng)，培養(yǎng)過程中定時更新培養(yǎng)基，三組的更新時間間隔分別為3h、10h、23h，得到a、b、c三條種群增長曲線，如圖所示。下列敘述錯誤的是(

)A.細菌甲能夠將培養(yǎng)基中的有機物分解成無機物B.培養(yǎng)基更換頻率的不同，可用來表示環(huán)境資源量的不同C.在培養(yǎng)到23h之前，a組培養(yǎng)基中的營養(yǎng)和空間條件都是充裕的D.培養(yǎng)基更新時間間隔為23h時，種群增長不會出現(xiàn)J型增長階段D3.(2017·