2023版高考生物一轮总复习第1章种群及其动态课件
展开考点一 种群特征之间的关系
1.种群的特征(1)种群:在一定的空间范围内,________生物______
个体形成的集合就是种群。
(2)种群的数量特征及相互关系。①____________是种群最基本的特征。种群密度越高,一定范围内种群的个体数量越多,即种群密度与种群数量呈______相关。但种群数量多,种群密度不一定大。
②直接决定种群密度的是___________________、
___________________。
③年龄结构在一定程度上能______种群数量的变化趋势。年龄结构是通过影响_______________间接影响种群密
④性别比例是通过影响_______间接影响种群密度的。如用昆虫性外激素诱杀雄虫是通过破坏性别比例达到降低
2.种群密度的调查方法(1)样方法。
活动能力强和活动范围大
①适用范围:______________________的动物,如哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类等。
②计算方法:N(种群数量)=
n(重捕个体数)m(重捕中标记数)
M(初次捕获标记数)。③注意事项。a.调查期间无迁入和迁出、出生和死亡。b.标记物对所调查动物无影响,并不能太醒目且不易脱落。
对于趋光性昆虫,还可以用黑光灯进行灯光诱捕的方
调查分布范围小、个体较大的种群。如调查某山坡上
种群数量特征的四个易误点
(1)种群数量不等于种群密度:种群密度是种群在单位面积或单位体积中的个体数,强调“单位面积或单位体积”,即种群数量多,种群密度不一定大。
(2)决定种群密度变化的直接因素:出生率和死亡率、迁入率和迁出率。在具体环境中的种群要根据实际情况分析。
(3)决定种群密度的间接因素:年龄组成和性别比例。其中年龄组成既能影响出生率,又能影响死亡率,而性别比例只能影响出生率。
(4)预测种群数量变化趋势的依据:年龄组成。但这种趋势不一定能实现,还要看影响种群密度变化的其他因素,如气候、食物、天敌等环境因素的变化。
考点二 种群数量的变化
1.种群的“J”形增长
(1)含义:在________下种群增长的形式,如果以时间为横坐标,种群数量为纵坐标画出曲线来表示,曲线大致呈“J”形。(2)“J”形增长的数学模型。
①模型假设:在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等条件下,种群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。②建立模型:t 年后种群数量为____________。③各参数意义:N0 为该种群的起始数量,t 为时间(年),Nt 表示 t 年后该种群的数量,λ表示________________________________的倍数。
2.种群的“S”形增长(1)含义:种群经过一定时间的增长后,数量趋于
________;增长曲线呈“S”形。
(2)模型假设:资源和空间总是__________(自然条件)。(3)建立曲线模型。
①当一种生物迁入一个条件适宜的新分布地时,初始阶段一般会出现_________,但是,资源和空间总是有限的。②当种群密度增大时,__________就会加剧,这就会
使种群的出生率降低,死亡率升高。
③当死亡率升高至与出生率______时,种群的增长就
会________,有时会___________________。④__________对种群数量起调节作用。
(4)曲线特点:种群数量达到______时,增长速率最大,种群数量达到_____________(即 K 值)后,将停止增长。(5)环境容纳量:一定的环境条件所能维持的种群___________,又称 K 值。
3.种群数量增长的“J”形曲线与“S”形曲线的比较
(1)种群增长率=(本次总数-上次总数)/上次总数。如某种群现有数量为a,一年后,该种群数量为b,那么该种群在当年的增长率为(b-a)/a。
(2)增长速率=种群增长数/单位时间。增长速率是单位时间增长率的变化量。增长速率=(本次总数-上次总数)/时间。同样某种群现有数量为a,一年后,该种群数量为b,其种群增长速率为(b-a)/年。
(3)在种群增长曲线中,增长率并不等于曲线的斜率,只有增长速率才等于曲线的斜率。“J”形增长曲线的增长率不变,但其增长速率(等于曲线的斜率)却逐渐增大。“S”形增长曲线的种群增长率随种群密度上升而逐渐下降,其增长速率(相当于曲线斜率)先增后减。
4.K 值的不同表示方法
图中 A、B、C、D 所对应的种群数量为 K 值,A′、
C′、D′所对应的种群数量为 K/2。
(1)在自然界,有的种群能够在一段时期内维持数量的
(2)大多数生物种群,种群数量总是在波动中,在某些
特定条件下可能出现种群爆发。
(3)当种群长久处于不利条件下,种群数量会出现持续性的或急剧的下降。当一个种群的数量过少,种群可能会衰退、消亡。
考点三 影响种群数量变化的因素1.非生物因素(1)在自然界,种群的数量变化受到阳光、温度、水等
(2)非生物因素对种群数量变化的影响往往是_______的。如温度、光照、降水会共同影响某种群的数量变化。
(1)种群内部:随着种群的增长,种内竞争会______,从而使种群的增长_____________。(2)种群外部:种群间的关系。①捕食与被捕食的关系。B 为捕食者,A 为被捕食者,两个种群相互影响。
a.图 甲 中,A 物种为优势种,最终 B 物种被淘汰。b.图 乙 中,两个物种相互影响。③寄生关系。
【基础测评】1.易错诊断(1)草地中跳蝻的种群密度一般不采用样方法进行调
(2)对于活动能力强、活动范围大的动物最好采用样方
(3)池塘中变形虫、草履虫这些单细胞动物的种群密度
的调查可用抽样检测法。(
(4)种群数量变化不仅受外部因素的影响也受自身内
(5)种群“J”形增长曲线中的增长率和增长速率均恒定
答案:(1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)×
2.下列关于种群的叙述中,正确的是(
A.不同种群的年龄组成大致相同B.估算一个种群的出生率和死亡率,即可确定种群密度和大小C.一个种群由一定自然区域内的全部成年个体组成D.在自然开放的生态系统中,种群密度会受环境因素影响而波动答案:D
3.对于种群性别比例的叙述,正确的是(
A.任何种群中雄性和雌性的数量比例均为 1∶1B.种群性别比例是指种群中雌雄个体数量比例C.对种群的数量变化有决定性作用D.根据性别比例可以将种群划分为增长型、稳定型和衰退型答案:B
4.某科技小组在调查一个面积为 2 hm2 的草场中灰仓鼠的数量时,放置了 100 个捕鼠笼,一夜间捕获了 50 只,将捕获的灰仓鼠做好标记后在原地放生。5 天后,在同一地点再放置同样数量的捕鼠笼,捕获了 42 只,其中有上次标记的个体 13 只。由于灰仓鼠被捕一次后更难捕捉,因此
推测该草场中灰仓鼠的种群数量最可能(
B.大于 92 只D.大于 161 只
A.小于 92 只C.小于 161 只答案:C
5.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图。下列有
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
考向 1 种群的特征及其相互关系的分析[典例 1](2021 年广东高考)下图示某“S”形增长种群的出生率和死亡率与种群数量的关系。当种群达到环境容
纳量(K 值)时,其对应的种群数量是( )
解析:分析题图可知,在 b 点之前,出生率大于死亡率,种群密度增加;在 b 点时,出生率等于死亡率,种群数量不再增加,表示该种群数量已达到环境容纳量(K 值),B 正确。答案:B
【考向集训】1.下列为种群数量特征的两个概念图,有关分析错误
A.图 1 中预测种群数量未来变化趋势的主要依据是 bB.图 1 中的 c 为种群最基本的数量特征C.图 2 中丁与图 1 中的 a 表示的含义相同D.图 2 中丙为性别比例,主要通过影响出生率来间接影响种群密度
解析:图1 中a 只影响出生率,而b 既影响出生率也影响死亡率,从而判断出 a 为性别比例,b 为年龄组成,进而可知 c 为种群密度。图2 为图 1 的变式,图2 中甲使种群密度增加,应为出生率和迁入率;乙使种群密度减小,应为死亡率和迁出率;丙只影响出生率,应为性别比例;丁为年龄组成。图 1 中 b 为年龄组成,是预测种群数量未来变化趋势的主要依据,A 正确。图 1 中 c 为种群密度,是种群最基本的数量特征,B 正确。图 2 中丁为年龄组成,而图 1 中 a 为性别比例,C 错误。图 2 中丙为性别比例,主要通过影响出生率来间接影响种群密度,D 正确。
2.(2020 年江西三校联考)如图为某同学建构的种群各数量特征之间关系的模型图,下列有关叙述正确的是
)说明:“+”表示促进或增加,“-”表示抑制或减少。
A.①②③④分别指的是出生率、死亡率、迁入率和迁
B.可利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个
体来控制特征⑤,进而影响种群数量C.“三孩政策”的实施有利于调整⑥
D.若通过调控环境条件使某动物的性成熟推迟,则②
解析:由图可知,①②③④⑤⑥分别指的是死亡率、出生率、迁出率、迁入率、年龄结构、性别比例,A 错误。可利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体来控制性别比例(⑥),进而影响种群数量,B 错误。“三孩政策”的实施有利于调整年龄结构(⑤),而性别比例基本不变,C 错误。若通过调控环境条件使某动物的性成熟推迟,则出生率会下降,D 正确。
考向 2 种群密度调查方法的选择及分析[典例 2](2021 年山东高考)调查一公顷范围内某种鼠的种群密度时,第一次捕获并标记 39 只鼠,第二次捕获34 只鼠,其中有标记的鼠 15 只。标记物不影响鼠的生存和活动并可用于探测鼠的状态,若探测到第一次标记的鼠在重捕前有 5 只由于竞争、天敌等自然因素死亡,但因该段时间内有鼠出生而种群总数量稳定,则该区域该种鼠的
实际种群密度最接近于(A.66 只/公顷C.83 只/公顷
)(结果取整数)B.77 只/公顷D.88 只/公顷
解析:分析题意可知:调查一公顷范围内某种鼠的种群密度时,第一次捕获并标记 39 只鼠中有 5 只由于竞争、天敌等自然因素死亡,故可将第一次标记的鼠的数量视为39-5=34 只,第二次捕获 34 只鼠,其中有标记的鼠 15只,设该区域该种鼠的种群数量为 X 只,则根据计算公式可知,(39-5)/X=15/34,解得 X≈77.07,面积为一公顷,故该区域该种鼠的实际种群密度最接近于 77 只/公顷。B正确。
【考向集训】3.种群密度是种群的主要特征,不同的种群采用不同
的方法调查其种群密度。下列相关叙述错误的是(
A.植物一般采用样方法进行调查,哺乳动物一般采用标记重捕法进行调查B.调查高速公路一侧某种绿化树的种群密度适合采用等距取样法进行取样C.动物在被捕捉过一次以后更难捕捉,则通过标记重捕法获得的数据要比实际数据要高D.降低样方的面积便于统计个体数量,所以能降低调查的误差
解析:对于植物来说,其种群密度的调查一般采用样方法,而对活动能力强、活动范围广的浦乳动物,则一般采用标记重捕法进行调查,A 正确。调查高速公路一侧某种绿化树的种群密度需要采用等距取样法进行取样,B 正确。动物在被捕捉过一次以后更难捕捉,则重捕过程中标记的个体数目偏少,根据相应的计算公式可知获得的数据要比实际数据要高,C 正确。降低样方的面积便于统计个体数量,但会使调查的误差增大,D 错误。
4.(2019 年福建福州质检)下列有关种群密度调查方法
A.标记重捕法研究期间,种群最好没有迁入和迁出B.调查森林中乔木和灌木的种群密度,两者的样方大小必须一致C.标记重捕法必须保证所标记种群在整个调查区域内是均匀分布的D.对湖泊中水禽的数量进行调查时,样方应设置在近岸浅水、水草丰富的区域
解析:标记重捕法研究期间,被调查个体必须在调查期间没有大量迁入和迁出、出生和死亡的现象,这样测得的种群密度才准确,A 正确。选取样方面积时既要保证物种数较全,又要保证面积最小和取样方便,因此调查不同植物类型时样方面积不同,由于乔木体积大,所以样方面积要比调查灌木植物种群密度时的样方面积大,B 错误。标记重捕法所标记的种群在整个调查区域内不一定是均匀分布的,C 错误。样方法调查时,取样的关键是要做到随机取样,不能掺入主观因素,D 错误。
考向 3 种群增长曲线分析[典例 3](2021 年湖南高考)某草原生态系统中植物和食草动物两个种群数量的动态模型如图所示。下列叙述错
A.食草动物进入早期,其种群数量增长大致呈“J”形
B.图中点 a 的纵坐标值代表食草动物的环境容纳量C.该生态系统的相对稳定与植物和食草动物之间的负
D.过度放牧会降低草原生态系统的抵抗力稳定性
解析:早期食草动物进入草原生态系统,由于空间、资源充足,又不受其他生物的制约,所以食草动物的种群数量的增长大致呈“J”形曲线增长,A 正确。环境容纳量是指在相当长一段时间内,环境所能维持的种群最大数量,即该种群在该环境中的稳定平衡密度。而图中 a 点的纵坐标对应的数量为该食草动物的最大数量,所以环境容纳量应小于 a,B 错误。从图中可以看出,食草动物过多会导
致植物数量的下降,食草动物数量的下降又会导致植物数量的增多,属于负反馈调节,C 正确。生态系统有自我调节能力,但有一定的限度,过度放牧使得草原生物的种类和数量减少,降低了草原生态系统的自动调节能力,致使草原退化,D 正确。
“S”形曲线中 K 值的变化
(1)K 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 值可能会下降;当环境条件状况改善时,K 值可能会上升。
(2)在环境条件稳定,K 值一定的情况下,种群数量也不是一成不变的,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。(3)K 值并不是种群数量的最大值。K 值是环境容纳量,即在保证环境条件不受破坏的前提下,一定空间中所能维持的种群最大数量;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,因为环境条件已遭到破坏。
【考向集训】5.假设某草原上散养的某种家畜种群呈“S”形增长,该种群的增长速率随种群数量的变化趋势如下图所示。若要持续尽可能多地收获该种家禽,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:通常对于有利的种群,应在其种群数量为K/2~K 时加以利用,使其种群数量降低到 K/2,这时种群增长速率最快。图中丙和丁之间种群增长速率最大,为 K/2,甲、乙、丙数量没有达到K/2,丁超过K/2,所以应在丁点对应的种群数量进行捕获,A、B、C 错误,D 正确。
6.(2021 年辽宁六校协作体开学考)某生物兴趣小组对一种以优质牧草的根为食的田鼠进行了一段时间的追踪调
查,绘制出如图曲线,下列分析正确的是(
A.图示属于模型建构法,该模型的种类与构建 DNA双螺旋结构模型的种类相同
B.如果田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉,则统计的种
C.图中 K 值反映的是环境容纳量,该值不受气候因素
D.图中种群增长速率最大的点为 C 点,此时该种群的
解析:图示种群数量增长曲线为“S”形,属于数学模型,而DNA 双螺旋结构模型属于物理模型,A 错误。调查田鼠种群密度的方法是标记重捕法,若田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉,会导致统计的种群密度比实际值偏大,B 错误。图中K 值反映的是环境容纳量,会受环境因素(如气候)的影响,C 错误。图中的 C 点对应 K/2 值,此时该种群的增长速率最大,种群的年龄结构为增长型,D 正确。
考向 4 种群数量变化规律及影响因素[典例 4](2020 年山东等级考)为研究甲、乙两种藻的竞争关系,在相同条件下对二者进行混合培养和单独培养,
结果如下图所示。下列说法错误的是(
A.单独培养条件下,甲藻数量约为 1.0×106 个时种群
B.混合培养时,种间竞争是导致甲藻种群数量在 10~
12 天增长缓慢的主要原因
C.单独培养时乙藻种群数量呈“S”形增长D.混合培养对乙藻的影响较大
解析:由图可知,单独培养条件下,甲藻种群的环境容纳量(K 值)为2.0×106 个,在 K/2(1.0 ×106 个)时种群增长最快,A 正确。混合培养时,在10~12 天甲藻种群数量接近 K 值,而乙藻种群数量接近 0,此时导致甲藻种群数量增长缓慢的主要因素是种内竞争,B 错误。由图中曲线可知,乙藻单独培养时种群数量呈“S”形增长,C 正确。图中混合培养时,甲、乙两种藻起始数量相同,到10~12天时甲藻数量接近环境容纳量,而乙藻接近灭绝,可知混合培养对乙藻的影响较大,D 正确。
【考向集训】7.(2021 年东北师大附中调研)“苗多欺草,草多欺苗”反映了农作物和田间杂草的数量变化关系,有关叙述错误
A.田间杂草是影响农作物种群数量的生物因素B.田间杂草是影响农作物种群密度变化的密度制约因素C.即使去除全部田间杂草,农作物也不会呈“J”形增长D.“苗多”时,农作物种群数量变化不受生物因素的影响
解析:田间杂草是影响农作物种群数量的生物因素,田间杂草会与农作物竞争阳光、养分等,导致农作物数量减少,且杂草数量越多,“苗多”的种群(种群密度大的农作物)所受影响越大,田间杂草是影响农作物种群密度变化的密度制约因素,A、B 正确。由于空间、天敌等的影响,即便去除全部田间杂草,农作物的数量也不会呈“J”形增长,C 正确。“苗多”的农田中,随着农作物的生长,其种内竞争会加剧,部分个体会因为不能获得足够的光照而被淘汰,这说明农作物种群数量变化受种群内部生物因素的影响,另外,害虫等也属于影响农作物种群数量变化的生物因素,D 错误。
8.将两种仓谷害虫——拟谷盗和锯谷盗,混合放在一个容器中,于不同环境中培养,结果如图。下列对实验结
果的分析,不正确的是(
A.①中锯谷盗的种群增长速率逐步降低
B.拟谷盗和锯谷盗在不同环境中的竞争能力不同C.同一环境下两种群数量变化不同与物种的遗传因素
D.②中当拟谷盗的数量约 170 只时,种群的年龄结构
解析:①中锯谷盗的种群增长速率先增加后逐步降低,最后出现负增长,A 错误。两幅图显示拟谷盗和锯谷盗在不同环境中的竞争能力不同,B 正确。生物性状由遗传物质决定,同一环境下两种群数量变化不同与物种的遗传因素有关,C 正确。②中当拟谷盗的数量约 170 只时,种群数量增长速率为 0,年龄结构为稳定型,D 正确。
探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化
(1)本实验不需要另外设置对照实验,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。
(2)显微镜计数时,对于压在小方格界线上的酵母菌,应遵循“数上线不数下线,数左线不数右线”的原则计数。
(3)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,以每小方格内含有 4~5 个酵母细胞为宜。稀释培养液时要进行定量稀释,便于计算。
4.酵母菌计数方法:血细胞计数板的抽样检测法
(1)血细胞计数板由一块厚玻璃片特制而成。每个方格网划分为 9 个大方格(如上图 A 所示),每个大方格的面积为 1 mm2,加盖玻片后的深度为 0.1 mm。因此,每个大方格的容积为 0.1 mm3。另外,中央大方格(计数室底部)以双线等分为 25 个中方格(如上图 B 所示)。每个中方格又等分为 16 个小方格,供细胞计数用。
(2)血细胞计数板有两种规格,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。
①在计数时,先统计(图 B 所示)5 个中方格中的总菌数,求得每个中方格的平均值再乘以 25,就得出一个大方格中的总菌数,然后再换算成 1 mL 菌液中的总菌数。②设 5 个中方格中总菌数为 a,菌液稀释倍数为 b,则0.1 mm3 菌液中的总菌数为(a/5)×25×b。已知 1 mL=1 cm3=1 000 mm3,1 mL 菌液的总菌数=(a/5)×25×b×10 000=50 000·a·b。
[典例](2020 年江苏高考)下列关于“探究培养液中酵
母菌种群数量的动态变化”实验的叙述,错误的是(
A.将酵母菌接种到培养液中,并进行第一次计数B.从静置的培养液中取适量上清液,用血细胞计数板计数C.每天定时取样,测定酵母菌细胞数量,绘制种群数量动态变化曲线D.营养条件是影响酵母菌种群数量动态变化的因素之一
解析:该实验在时间上形成前后对照,因此将酵母菌接种到培养液中时要进行第一次计数,A 正确。抽样检测时,需将培养液振荡、摇匀后取样,B 错误。每隔一定时间测定酵母菌细胞数量,绘制种群数量动态变化曲线,C正确。营养、温度、pH、有害物质的积累等都是影响酵母菌种群数量变化的因素,D 正确。
【举一反三】(2021 年辽宁六校协作体开学考)下列关于“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验的相关操作,正确的是
A.先向计数室内滴加培养液,然后再将盖玻片放在计数室上B.从瓶中吸出培养液进行计数之前,不必摇匀培养瓶中的培养液C.培养用具必须经过严格的灭菌处理,培养液则不需灭菌D.为了方便酵母菌计数,培养后期的培养液应稀释后再计数
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