2025版高考生物一輪復習第4章種群和群落1種群的特征和種群數(shù)量的變化教案新人教版必修3

PAGE15-種群的特征和種群數(shù)量的變更考點一種群密度的調查方法1.種群密度的調查方法：樣方法標記重捕法調查對象植物或活動范圍小的動物活動范圍大的動物調查程序留意事項①隨機取樣②樣方大小適中③樣方數(shù)量不宜太少④宜選用雙子葉植物①調查期間沒有遷入和遷出、誕生和死亡；②標記物不能過于醒目，對動物不會產(chǎn)生損害2.樣方法的關鍵點：(1)取樣原則：隨機取樣。(2)常用取樣方法：常用五點取樣法(如圖1)和等距取樣法(如圖2)。(3)計數(shù)原則：同種生物個體無論大小都要計數(shù)，若有正好在邊界線上的，應遵循“計上不計下，計左不計右”的原則，即只計數(shù)相鄰兩邊及其夾角上的個體(如圖1、2)?！镜淅?2024·全國卷Ⅲ)某陸生植物種群的個體數(shù)量較少，若用樣方法調查其密度，下列做法合理的是 ()A.將樣方內的個體進行標記后再計數(shù)B.進行隨機取樣，適當擴大樣方的面積C.采納等距取樣法，適當削減樣方數(shù)量D.采納五點取樣法，適當縮小樣方面積【解析】選B。樣方法估算種群密度時采納干脆計數(shù)的方法，由于該植物個體數(shù)量較少，分布相對稀疏，不須要將個體標記后計數(shù)，A項錯誤；在運用樣方法調查種群密度時，應當適當增加樣方面積，保證每個樣方之內該植物的數(shù)量差異較小，B項正確；樣方法常用的取樣方法有等距取樣法和五點取樣法，為了削減調查誤差，若采納等距取樣法，應適當增加樣方數(shù)量；若采納五點取樣法，應適當擴大樣方面積，C項、D項錯誤。(1)樣方法進行取樣的關鍵是做到隨機取樣，不能摻入主觀因素。其中，等距取樣法和五點取樣法分別適合的地塊形態(tài)是長方形和正方形。(2)采納標記重捕法調查動物種群密度時，對標記物有什么要求？(至少答出2項)提示：不能對生物造成損害；不能過于醒目；能夠維持肯定的時間等。某農(nóng)場面積約140hm2，農(nóng)場豐富的植物資源為黑線姬鼠供應了良好的生存條件，鼠大量繁殖吸引鷹前來捕食。某探討小組采納標記重捕法調查該農(nóng)場黑線姬鼠的種群密度，第一次捕獲了100只，標記后全部放掉，其次次捕獲了280只，發(fā)覺其中有2只帶有標記。下列敘述錯誤的是 ()A.鷹的遷入率增加會影響黑線姬鼠的種群密度B.該農(nóng)場黑線姬鼠的種群密度約為100只/hm2C.黑線姬鼠種群數(shù)量下降說明該農(nóng)場群落的豐富度下降D.植物→鼠→鷹這條食物鏈，第三養(yǎng)分級含能量最少【解題指南】解答本題應留意以下兩點：(1)利用標記重捕法計算種群密度的計算方法：初次標記數(shù)×其次次捕獲數(shù)/其次次標記數(shù)，所得數(shù)據(jù)應再除以調查面積。(2)應留意區(qū)分“種群密度”和“物種豐富度”的概念：前者強調同一物種數(shù)量的變更，后者強調不同物種種類的變更。【解析】選C。本題以農(nóng)場生態(tài)系統(tǒng)為命題線索，綜合考查種群密度、能量流淌等學問。鷹以鼠為食，因而鷹的遷入率增加，會導致黑線姬鼠的種群密度降低，故A正確；該農(nóng)場黑線姬鼠的種群密度=100×280/(2×140)=100只/hm2，故B正確；群落豐富度由該群落中物種種類數(shù)的多少確定，故C錯誤；能量流淌具有單向流淌、逐級遞減的特點，因而在食物鏈中，養(yǎng)分級越高，所含的能量就越少，故D正確?！疽族e提示】種群數(shù)量調查數(shù)據(jù)統(tǒng)計中“誤差”分析(1)標記重捕法誤差歸納。①標記物易脫落：可導致重捕個體中帶標記的個體數(shù)據(jù)偏小，據(jù)計算公式N總=初捕數(shù)×再捕數(shù)/再捕中標記數(shù)推知，N總會比真實值偏大。②被捕一次后，難以被再次捕獲：可導致再次捕獲的個體中標記數(shù)偏小，最終統(tǒng)計結果偏差應與①相同，即N總會比真實值偏大。③標記物影響了動物活動，導致易被捕獲：可導致再次捕獲的個體中標記數(shù)偏大，依據(jù)公式可推知，計算所得結果比真實值偏小。(2)樣方法誤差歸納。①未做到“隨機”取樣。②未找到“分布比較勻稱”的地塊，導致數(shù)量“過密”或“過稀”。③未對“多個”樣方取平均值?！炯庸逃柧殹吭谀吵靥林?，第一次捕獲鯽魚106條，做上標記后放回，其次次捕獲鯽魚91條，其中有標記的25條。由此可以估算出該池塘中鯽魚的種群密度。后來發(fā)覺這次估算的結果與實際結果誤差較大，分析其緣由不正確的是 ()A.捕魚用的漁網(wǎng)網(wǎng)眼太大B.被標記的魚放回后有一小部分死亡C.兩次捕獲的鯽魚數(shù)量較少D.重捕方法不當使捕獲的魚部分死亡【解析】選D。若捕魚用的漁網(wǎng)網(wǎng)眼太大，導致所捕鯽魚為魚塘中個體較大的魚，而個體小的鯽魚未能捕獲到，最終導致種群密度的估算值偏小，A正確；被標記的魚放回后有一小部分死亡，會導致其次次捕獲的鯽魚中被標記的個體數(shù)偏小，最終導致種群密度的估算值偏大，B正確；若兩次捕獲的鯽魚數(shù)量較少，則存在偶然性，會使試驗誤差較大，C正確；雖然重捕方法不當，使捕獲的魚部分死亡，但對統(tǒng)計結果無影響，因而不會與實際結果誤差較大，D錯誤?？键c二種群特征及其內在關系1.各數(shù)量特征間的關系(如圖)：(1)最基本的數(shù)量特征——種群密度。(2)確定種群密度的干脆因素——誕生率和死亡率、遷入率和遷出率。(3)確定種群密度的間接因素——年齡組成和性別比例。(4)主要預料種群數(shù)量的變更趨勢——年齡組成。2.有關種群特征的實際應用歸納：(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——誕生率>死亡率造成的，不能單純說是誕生率高造成的。(3)安排生育政策——限制誕生率，使增長率下降。(4)利用性外激素誘捕雄蛾——變更性別比例來降低誕生率。(5)將性外激素釋放到大田里，干擾雌雄蛾正常交尾——降低誕生率。3.種群年齡組成類型的表示方法：表示方法增長型穩(wěn)定型衰退型模型圖曲線圖柱形圖【高考警示】種群數(shù)量特征的四點提示(1)種群數(shù)量與種群密度的關系：種群密度是種群在單位面積或單位體積中的個體數(shù)，強調“單位面積或單位體積”，即種群數(shù)量多，種群密度不肯定大。(2)確定種群密度變更的干脆因素：誕生率和死亡率、遷入率和遷出率。在詳細環(huán)境中的種群要依據(jù)實際狀況分析。(3)確定種群密度的間接因素：年齡組成和性別比例。其中年齡組成既能影響誕生率，又能影響死亡率，而性別比例只能影響誕生率。(4)預料種群數(shù)量的變更趨勢：年齡組成。但這種趨勢不肯定能實現(xiàn)，還要看影響種群密度變更的其他因素，如氣候、食物、天敵、傳染病等?！镜淅?2024·全國卷Ⅰ)現(xiàn)有一未受人類干擾的自然湖泊，某探討小組考察了該湖泊中處于食物鏈最高養(yǎng)分級的某魚種群的年齡組成，結果如表。年齡0+1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+11+≥12個體數(shù)92187121706962637264554239264注：表中“1+”表示魚的年齡大于等于1、小于2，其他以此類推?；卮鹣铝袉栴}：(1)通常，種群的年齡結構大致可以分為三種類型，分別是________________________。探討表明：該魚在3+時達到性成熟(進入成年)，9+時丟失繁殖實力(進入老年)。依據(jù)表中數(shù)據(jù)可知幼年、成年和老年3個年齡組個體數(shù)的比例為_____________，由此可推想該魚種群數(shù)量的變更趨勢是___________。

(2)假如要調查這一湖泊中該魚的種群密度，常用的調查方法是標記重捕法。標記重捕法常用于調查_____強、活動范圍廣的動物的種群密度。

(3)在該湖泊中，能量沿食物鏈流淌時，所具有的兩個特點是_________。

【解析】(1)種群的年齡結構分為增長型、穩(wěn)定型和衰退型三種類型。依據(jù)表格數(shù)據(jù)計算各年齡段的個體數(shù)量，0+、1+、2+的個體總數(shù)為400，3+→8+的個體總數(shù)及9+及大于9+的個體總數(shù)均為400，幼年、成年和老年3個年齡組個體數(shù)的比例為1∶1∶1。推知該湖泊中種群的年齡結構為穩(wěn)定型，種群數(shù)量保持相對穩(wěn)定。(2)標記重捕法常用于調查活動實力強、活動范圍廣的動物的種群密度。(3)能量流淌的特點是單向流淌、逐級遞減。答案：(1)增長型、穩(wěn)定型、衰退型1∶1∶1保持穩(wěn)定(2)活動實力(其他合理答案也可)(3)單向流淌、逐級遞減(1)年齡組成通過影響誕生率和死亡率而影響種群密度。(2)若外界因素導致種群的性別比例失調，則對種群密度有什么影響？提示：個體間交配繁殖的機會較少，種群的誕生率會降低，種群密度也將隨之降低?！岸⒄摺庇?024年1月1日起正式實施，目前有很多家庭響應國家政策，生育了二胎。下列相關敘述錯誤的是 ()A.“二孩政策”的出臺旨在提高誕生率和降低死亡率B.“二孩政策”可能會變更男女比例失調的現(xiàn)狀C.“二孩政策”可以有效地調整我國勞動力結構，緩解人口老齡化等問題D.“二孩政策”符合我國經(jīng)濟將來的發(fā)展方向【解析】選A?！岸⒄摺钡某雠_旨在提高誕生率，A錯誤?！岸⒄摺笨赡軙兏信壤д{的現(xiàn)狀，B正確?！岸⒄摺钡奶岢鍪腔谖覈M入老齡化社會的基礎上，所以可以有效地調整我國勞動力結構，緩解人口老齡化等問題，C正確。該政策符合我國經(jīng)濟將來的發(fā)展方向，D正確。【加固訓練】1.如圖是種群數(shù)量特征的概念模型，以下分析正確的是 ()A.種群密度能夠反映種群的數(shù)量變更趨勢B.春節(jié)前后，我國南部沿海城市人口數(shù)量變更主要取決于①、②C.預料將來種群數(shù)量變更的主要依據(jù)是④D.利用人工合成的性引誘劑誘殺某種害蟲的雄性個體來限制特征④，進而影響種群數(shù)量【解析】選C。圖中①～④分別表示死亡率、誕生率、性別比例和年齡組成，能夠預料種群數(shù)量變更趨勢的是種群的年齡組成，A錯誤、C正確；春節(jié)前后，我國南部沿海城市人口數(shù)量變更主要取決于遷入率和遷出率，B錯誤；人工合成的性引誘劑誘殺害蟲雄性個體，變更了害蟲的③性別比例，進而影響種群數(shù)量，D錯誤。2.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)量的變更如圖所示。若不考慮該系統(tǒng)內生物個體的遷入與遷出，下列關于該種群個體數(shù)量變更的敘述，錯誤的是 ()A.若a點時環(huán)境因素發(fā)生變更，但食物量不變，則a點以后個體數(shù)量變更不符合“S”型曲線增長B.若該種群誕生率提高，個體數(shù)量的增加也不會大幅超過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段相像D.年齡組成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段相像【解析】選A。從圖示分析，題圖坐標圖為某種群的季相圖，縱坐標為種群個體數(shù)量變更。從圖中個體數(shù)量在K值旁邊波動可以看出，該生態(tài)系統(tǒng)是一個相對成熟穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。若該種群誕生率提高，數(shù)量將增加，但應當也在K值旁邊波動，不會大幅超過b點；種群數(shù)量下降的緣由與食物、天敵等因素相關，所以下降趨勢與b～c段相像；年齡組成變動導致該種群數(shù)量波動，但也應當在K值旁邊波動；若a點時環(huán)境因素發(fā)生變更，但食物量不變，增長的過程可能會有所波動，但仍按“S”型增長，只是增長速率有所增加或削減而已。考點三種群數(shù)量的變更1.“J”型曲線和“S”型曲線：兩種增長曲線的差異主要是由于環(huán)境阻力的有無造成的，“J”型曲線“S”型曲線。2.不同曲線模型中“K值”與“K/2值”：圖中A、B、C、D時間所對應的種群數(shù)量為K值，A'、C'、D'時間所對應的種群數(shù)量為K/2值。3.K值和K/2值在實踐中合理利用：野生生物資源的愛護與利用有害生物的防治K值(環(huán)境容納量)愛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(如為防鼠害而封鎖糧食、清除生活垃圾、愛護鼠的天敵等)，降低K值K/2(最大增長速率時)捕撈后，使魚的種群數(shù)量維持在K/2，魚的種群數(shù)量會快速回升務必剛好限制種群數(shù)量，嚴防達到K/2值處(若達到K/2值處，可導致該有害生物成災)4.K值變動示意圖分析：(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。①在環(huán)境不遭遇破壞的狀況下，K值會在平均值旁邊上下波動。②當種群偏離平均值的時候，會通過負反饋調整機制使種群密度回到肯定范圍內。(2)環(huán)境遭遇破壞，K值會下降；當生物生存的環(huán)境改善，K值會上升?！镜淅?2024·全國卷Ⅰ)某試驗小組用細菌甲(異養(yǎng)生物)作為材料來探究不同條件下種群增長的特點，設計了三個試驗組，每組接種相同數(shù)量的細菌甲后進行培育，培育過程中定時更新培育基，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.細菌甲能夠將培育基中的有機物分解成無機物B.培育基更換頻率的不同，可用來表示環(huán)境資源量的不同C.在培育到23h之前，a組培育基中的養(yǎng)分和空間條件都是充裕的D.培育基更新時間間隔為23h時，種群增長不會出現(xiàn)J型增長階段【解析】選D。本題考查種群的數(shù)量變更。細菌甲為異養(yǎng)生物，能夠將培育基中的有機物分解成無機物，A項正確；培育基更換頻率越快，細菌可利用的資源就越多，所以培育基更換頻率的不同，可用來表示環(huán)境資源量的不同，B項正確；在培育到23h之前，a組培育基中的細菌呈J型增長，說明培育基中的養(yǎng)分和空間條件都是充裕的，C項正確；題圖中三組起始段曲線是重合的，c組曲線在種群數(shù)量達到K/2之前，其增長曲線符合J型增長，種群增長出現(xiàn)J型增長階段，D項錯誤。(1)種群數(shù)量呈“S型”增長時，增長速率隨種群數(shù)量的變更趨勢是先增加后削減，緣由是種群數(shù)量較少時，食物、空間相對足夠；當種群數(shù)量超過K/2時，食物、空間不足，天敵數(shù)量增加。(2)在野生生物資源合理開發(fā)利用方面，要保證捕撈或利用后，生物種群數(shù)量不低于K/2，這樣做的好處是既可獲得最大利用量，又可保持種群數(shù)量的快速增長。(2024·江蘇高考)如圖是一種酵母通氣培育的生長曲線，a、b是相同培育條件下兩批次培育的結果，下列敘述合理的是 ()A.a批次中可能有大量細菌污染B.b批次的接種量可能高于a批次C.t1時兩批次都會產(chǎn)生較多的乙醇D.t2時兩批次發(fā)酵液中養(yǎng)分物質剩余量相同【解析】選B。培育條件相同，假如a批次大量細菌污染，存在競爭，則K值與b批次不行能相同，A項錯誤；b批次增長速度快，可能與初始接種量有關，B項正確；題圖中曲線是在通氣的條件下繪制的，t1時種群增長速率最大，說明此時氧氣足夠，酒精發(fā)酵須要在無氧條件下進行，此時產(chǎn)生的酒精很少或幾乎沒有，C項錯誤；t2時，a、b均達到K值，但由于b條件下酵母菌數(shù)量首先達到K值，消耗的養(yǎng)分物質較多，則養(yǎng)分物質的剩余量相對較少，D項錯誤?！炯庸逃柧殹?.如圖表示在一個10mL封閉培育體系中酵母細胞數(shù)量的動態(tài)變更。關于酵母細胞數(shù)量的敘述，正確的是 ()A.種內競爭導致初始階段增長緩慢B.可用數(shù)學模型Nt=N0λt表示C.可用取樣器取樣法計數(shù)D.K值約為120000個【解題指南】(1)題干關鍵詞：10mL封閉培育體系、細胞數(shù)量的動態(tài)變更。(2)圖示信息：曲線呈“S”型，酵母細胞數(shù)量變更：緩慢增長→快速增長→保持穩(wěn)定。【解析】選D。本題主要考查種群的數(shù)量變更。從圖中信息可以看出，該種群的數(shù)量增長呈“S”型，曲線初始階段上升緩慢的緣由是酵母菌不適應環(huán)境，且繁殖率較低，故A項錯誤；數(shù)學模型Nt=N0λt對應的增長曲線應為“J”型，故B項錯誤；取樣器取樣法一般用于土壤小動物豐富度的調查，酵母菌數(shù)量的計算一般用抽樣檢測的方法，故C項錯誤；該種群的最大值約為120000個，即K值約為120000個，故D項正確。2.在某森林的固定位置和固定時間，用固定數(shù)量的鳥籠捕獲，統(tǒng)計大山雀種群數(shù)量。在連續(xù)10年內得到如圖所示的曲線(圖中λ表示該種群數(shù)量是前一年種群數(shù)量的倍數(shù))，下列分析正確的是 ()A.因為放置鳥籠的位置固定，大山雀種群數(shù)量的調查方法為樣方法B.0～2年大山雀種群的年齡組成為穩(wěn)定型C.大山雀種群數(shù)量下降是從第4年后起先的D.第4年和第8年大山雀種群數(shù)量相等【解析】選C。調查大山雀種群數(shù)量的方法為標記重捕法；由圖可得，0～2年種群增長率大于1，則年齡組成為增長型；第4年增長率起先小于1，種群數(shù)量下降；第4年和第8年種群增長率相等，但第4年種群數(shù)量多于第8年。考點四探究培育液中酵母菌種群數(shù)量的動態(tài)變更試驗1.試驗原理：(1)用培育液培育酵母菌，種群的增長受培育液的成分、空間、pH、溫度等因素的影響。(2)在志向的無限環(huán)境中，酵母菌種群呈“J”型增長；自然界中資源和空間總是有限的，酵母菌種群呈“S”型增長。(3)計算酵母菌數(shù)量可用抽樣檢測的方法——顯微計數(shù)法。2.試驗流程：3.血細胞計數(shù)板計數(shù)法：(1)血細胞計數(shù)板常見規(guī)格：血細胞計數(shù)板有兩種常見方格網(wǎng)，對于16×25的方格網(wǎng)而言，計四角的4個中方格共計100個小方格中的個體數(shù)量；而對于25×16的方格網(wǎng)而言，計四角和正中間的(共5個)中方格共計80個小方格中的個體數(shù)量，如圖所示。(2)計數(shù)方法：大方格長、寬均為1mm，高度為0.1mm(即規(guī)格為1mm×1mm×0.1mm)，則每個大方格的體積為0.1mm3(10-4mL)，故1mL培育液中細胞個數(shù)=中方格中的細胞總數(shù)中方格中小方格個數(shù)×400×104×【高考警示】試驗的五個易失分點(1)顯微鏡計數(shù)時，對于壓在小方格界線上的酵母菌，應遵循“計相應兩邊及其夾角”的原則計數(shù)。(2)從試管中吸出培育液進行計數(shù)前，需將試管輕輕振蕩幾次，目的是使培育液中的酵母菌勻稱分布，減小誤差。(3)結果記錄最好用記錄表，如表所示：時間/(天)123456……數(shù)量(個)(4)每天計數(shù)酵母菌數(shù)量的時間要固定。(5)培育和記錄過程要敬重事實，不能主觀臆造?！镜淅?2024·海南高考)將接種在馬鈴薯培育液中的酵母菌培育一段時間后，充分混勻并隨機分成不等的兩組后分別進行培育。下列說法錯誤的是()A.酵母菌種群增長所需的能量全部來自于馬鈴薯培育液B.若要估算培育液中酵母菌的數(shù)量，可借助顯微鏡進行C.培育液被分成上述兩組時其中的酵母菌種群密度是不同的D.給養(yǎng)分足夠的培育液通入O2有利于酵母菌種群數(shù)量的增加【解析】選C。酵母菌利用馬鈴薯培育液中的養(yǎng)分物質，其種群增長所需的能量全部來自培育液，A項正確；若要估算培育液中酵母菌的數(shù)量，可借助顯微鏡以及血細胞計數(shù)板進行計數(shù)，B項正確；培育液被分成題述兩組時，依據(jù)題干“充分混勻”，推想其中的酵母菌種群密度應當是相同的，C項錯誤；酵母菌在有氧條件下，可大量繁殖，給養(yǎng)分足夠的培