高考生物一轮复习第9单元生物与环境第29讲种群的特征和数量的变化教学案新人教版必修3Word格式.docx
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种群中的个体在其生活空间中的位置状态或布局。
（2）类型
4．种群密度的调查方法
（1）样方法
①适用对象：
植物、昆虫卵、作物植株上的蚜虫、跳蝻等。
②过程
确定调查对象
↓
选取样方
计数
计算种群密度：
所有样方种群密度的
平均值
③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
①适用生物：
活动能力
强、活动范围
大的动物。
捕获并
标记个体，计数为M
重捕，计数
密度估算公式如下：
N（种群数量）＝
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。
1.（必修3P61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”），因为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3P62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。
3．（必修3P61探究T2改编）进行样方法调查时，要做到随机取样，原因是：
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。
题组一 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例均为1∶1
D．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；
一般情况下，种群的性别比例为1∶1，但也存在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．（2020·
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．①②③④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③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，①②③④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，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；
在自然界中，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①②③三种类型，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③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①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③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②所示类型
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①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①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③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②所示的稳定型，D正确。
题组二 种群密度的调查方法及选择
4．（2016·
全国卷Ⅱ）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
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。
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（如标记物影响其活动），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；
因标记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
①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。
②标记物不能过于醒目。
③不能影响被标记对象的正常生理活动。
④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，造成雄性要通过这些次生性征展示自己的优秀（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。
①形成条件：
食物和空间条件充裕、气候适宜、
没有敌害等。
②数学模型
Nt＝N0λt
③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。
①形成原因
自然界的资源和空间是
有限的→
→
→当出生率
＝死亡率时，种群增长停止，种群数量会稳定在一定水平，呈“S”型增长。
②曲线特点
（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。
（4）“S”型曲线中K值与K/2值的应用
①野生资源和濒危动物的保护
②野生资源的利用
③有害动物的防治
2．种群数量的波动和下降
（1）影响因素
①自然因素：
如
气候、食物、
天敌、传染病等。
②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。
题组一 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
B．19.8℃条件下环境容纳量最小
C．24.8℃条件下第5天左右的种群增长速率最大
D．33.6℃条件下种群数量将维持在K值恒定不变
答案 D
解析 由图知在不同温度下该种群的环境容纳量不同，说明环境容纳量会随温度的变化而变化，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；
种群数量达到K值后，并不会维持在K值恒定不变，而是在K值附近波动，D错误。
1．增长率、增长速率、λ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）λ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
[1－1] （表格类）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（ ）
年份
1915
1917
1921
1925
1928
1930
1934
1943
1947
1950
1960
数量（只）
200
300
1000
2000
2500
3000
400
170
600
500
A．1915～1930年间，驼鹿的种群数量呈“S”型增长
B．1915～1930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
C．1930～1943年间，数量急剧下降的原因最可能是天敌数量的增加
D．1932年，该驼鹿种群的年龄组成一定为衰退型
解析 1915～1930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；
1915～1930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；
1930～1943年间，数量急剧下降的原因可能是环境容纳量的改变，天敌数量增加不会使驼鹿数量下降如此显著，C错误；
1930～1934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。
[1－2] （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
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约为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。
题组二 种群数量变化规律的应用分析
2．（2017·
全国卷Ⅰ）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
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
B．a～b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d～e水平，有利于维持该地生态系统的抵抗力稳定性
解析 分析图中曲线可发现，由起点到b点为“S”型曲线，a～b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d～e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14 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）在资源不受限制的理想环境中，酵母菌种群的增长呈“
J”型曲线；
在资源有限的环境下，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
↓
（4）重复
（2）、（3）步骤：
连续观察7天，统计数目
↓
（5）构建模型分析：
将所得数据用曲线表示出来，得出酵母菌种群数量变化规律
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）从锥形瓶中吸出培养液进行计数前，需将锥形瓶轻轻振荡几次。
（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，以每小方格内含有4～5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16×
25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25×
16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1mm，高度为0.1mm（即规格为1mm×
1mm×
0.1mm），则每个大方格的体积为0.1mm3（10－4mL），故1mL培养液中细胞个数＝
×
400×
104×
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夹角的酵母菌数
C．已知血细胞计数板的方格为2mm×
2mm，若盖玻片下经稀释10倍的培养液厚度为0.1mm，计数时观察值为M，则10mL培养液中酵母菌的总数约为2.5M×
105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
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夹角的个体，B错误；
C项所述的计算结果是
10M＝2.5M×
105，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
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．（2019·
全国卷Ⅰ）某实验小组用细菌甲（异养生物）作为材料来探究不同条件下种群增长的特点，设计了三个实验组，每组接种相同数量的细菌甲后进行培养，培养过程中定时更新培养基，三组的更新时间间隔分别为3h、10h、23h，得到a、b、c三条种群增长曲线，如图所示。
下列叙述错误的是（ ）
A．细菌甲能够将培养基中的有机物分解成无机物
B．培养基更换频率的不同，可用来表示环境资源量的不同
C．在培养到23h之前，a组培养基中的营养和空间条件都是充裕的
D．培养基更新时间间隔为23h时，种群增长不会出现J型增长阶段
解析 细菌甲为异养生物，能够将培养基中的有机物分解成无机物，A正确；
培养基更换频率的不同，可用来表示环境资源量的不同：
更换频率快，环境资源相对丰富；
更换频率慢，环境资源相对匮乏，B正确；
通过对比题图中三条曲线可知，a组为培养基更新时间间隔为3h的实验组，细菌数量呈J型增长，由此可知其营养和空间条件都是充裕的，C正确；
培养基更新时间间隔为23h时，在培养的初始阶段，由于营养和空间条件充裕，因此种群增长也会出现J型增长阶段，D错误。
2．（2018·
全国卷Ⅰ）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
解析 种群的S型增长原因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，由于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。
3．（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
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。
4．（2017·
全国卷Ⅲ）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
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，不用进行标记，A错误；
要注意随机取样，取样时可采用等距取样法或五点取样法，但由于该种群的个体数量较少，取样时应适当扩大样方面积，增加样方数量，B正确，C、D错误。
5．（2017·
全国卷Ⅱ）林场中的林木常遭到某种山鼠的危害。
通常，对于鼠害较为严重的林场，仅在林场的局部区域（苗圃）进行药物灭鼠，对鼠害的控制很难持久有效。
回答下列问题：
（1）在资源不受限制的理想条件下，山鼠种群的增长曲线呈________型。
（2）在苗圃进行了
升级会员 