内容正文:
第十章 生物与环境
2025年高考生物专项复习
第1节 种群及其动态
目录
种群的数量特征
壹
种群数量的变化
贰
探究培养液中酵母菌种群数量的变化
叁
影响种群数量变化的因素
肆
2
种群的数量特征
壹
3
教材知识萃取
4
(1)种群密度:种群在 <m></m> __________或 <m></m> __________中的个体数。
&1& 种群数量≠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。
单位面积
单位体积
1.种群密度及其调查方法
(2)种群密度的调查方法
项目 样方法 标记重捕法
适用
范围 植物(如蒲公英)、个体较小且活动能力弱的
动物,如昆虫卵、蚜虫、跳蝻等;一般不选丛
生或蔓生的 <m></m> ________草本植物 活动 <m></m> ________、活动 <m></m>
________的动物
调查
程序 ___________________________________________________________________________ ________________________________________
单子叶
能力强
范围大
项目 样方法 标记重捕法
注意
事项 ①随机取样,按“计上不计下,计左不计右”的
原则;②样方大小 <m></m> ______:乔木 <m>、</m>
灌木 <m></m> 、草本 <m></m> ;③样方数量不宜太
少 ①调查期间没有较大的迁
入、迁出、出生和死亡;
②标记物不能过大、不能影响被标记动物的正常活动、不易脱落等
续表
适中
第二章
2.种群的其他数量特征
情境应用
农业生产中常利用人工合成的性引诱剂诱杀雄性个体进而降低害虫的种群密度。其依据的原理是什么?
提示 利用人工合成的性引诱剂诱杀雄虫改变了害虫正常的性别比例,导致很多雌性个体不能完成交配,降低了害虫种群的出生率,从而使种群密度降低。
1.年龄结构为稳定型的种群,种群数量近期一定能保持稳定吗?
提示 不一定,因为出生率和死亡率不完全取决于年龄结构,还受食物、天敌、气候等多种因素影响,且种群数量还受迁入率和迁出率的影响。
2.调查植物种群密度时为什么一般不选择单子叶草本植物进行调查?
提示 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。
深度思考
3.取样时为何强调随机取样呢?五点取样法和等距取样法都规定了取样的特点,这种做法是否符合随机取样原则?
提示 随机取样是为了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能更接近真实情况。五点取样法和等距取样法就是保证了样方的平均分布,而不是相对集中分布,是对随机取样的具体操作,符合随机取样原则。
4.样方多少会影响调查结果吗?
提示 会。一般而言,样方越多,其统计结果越接近真实情况。但是,样方数量太多,整体取样花费的时间、精力就越多。从统计学上看,适宜数量的样方即可保证统计结果的真实性。
变式1 种群密度的调查
1.[链接人教版选必2 P2正文]下列关于种群密度及其调查方法的叙述,正确的是( )
C
A.对于具有趋光性的农林害虫的监测,可通过黑光灯诱捕法准确反映它们的种群密度
B.采用标记重捕法调查跳蝻的种群密度时,需注意标记物对跳蝻生活的影响
C.池塘中草履虫等单细胞生物种群密度的调查可采用抽样检测法
D.某草本植物在野外分布较少,调查时应适当减小样方的面积
【解析】对于具有趋光性的农林害虫的监测,可通过黑光灯诱捕法估算(【提醒】种群密度的调查方法中黑光灯诱捕法、样方法、标记重捕法都是估算法,不能准确反映种群密度。)它们的种群密度,A错误。跳蝻活动能力较弱,应该采用样方法调查其种群密度,B错误。池塘中草履虫等单细胞生物的个体微小、数量众多,对其种群密度进行调查时可采用抽样检测法,C正确。某草本植物在野外分布较少,调查时应适当增大样方的面积,D错误。
教材素材变式
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2.[链接人教版选必2 P3正文,2021山东卷]调查1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(结果取整数)( )
B
A.66只/公顷 B.77只/公顷 C.83只/公顷 D.88只/公顷
【解析】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,并且该段时间内有鼠出生而种群总数量
稳定,则相当于第一次标记的鼠有 (只),由此可以计算出该区域该种鼠的实际种群密度最接近于
(只/公顷),B符合题意。
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核心拓展
利用标记重捕法估算种群密度的误差分析
设种群数量为只,第一次捕获只并标记,第二次捕获了只,其中有只被标记,根据公式 ,得
。由此分析可知:若某种情况(如标记物易脱落、被标记个体的再捕机会降低、标记物不利于标记个
体的存活等)造成偏小,则 偏大。
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3.[链接人教版选必2 P5探究·实践]如图表示用样方法进行
相关调查,下列相关叙述不正确的是( )
D
A.用样方法调查植物种群密度时,常用的取样方法有五点
取样法和等距取样法
B.若图甲表示一个样方中某种植物的分布状况,则计数值
应为8
C.若图乙表示某森林物种数与样方面积的关系,则调查该
森林物种数时设定的样方面积最好为
D.与双子叶草本植物相比,样方法更适用于调查单子叶草
本植物的种群密度
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【解析】调查植物种群密度常用样方法,样方法常用的取样方法有五点取样法和等距取样法,取样时都要遵循随
机取样的原则,A正确。若图甲表示一个样方中某种植物的分布状况,根据“计上不计下,计左不计右”的原则,图
中计数值应该是8,B正确。图乙中,随样方面积增大,该森林物种数逐渐增多直至稳定,样方面积达到 后,该
森林物种数不再增加,因此调查该森林物种数时设定的样方面积最好是 ,C正确。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,而双子叶草本植物则易于辨别个体数目,所以样方法更适用于调
查双子叶草本植物的种群密度,D错误。
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4.[链接人教版选必2 P6生物科技进展,2023新课标卷]为了研究和保护我国东北地区某自然保护区内的野生哺乳动
物资源,研究人员采用红外触发相机自动拍摄技术获得了该保护区内某些野生哺乳动物资源的相应数据,为生态
学研究提供了相关依据。下列叙述错误的是( )
D
A.通过对数据的分析和处理,可以了解保护区内大型野生哺乳动物的物种丰富度
B.与标记重捕法相比,采用该技术进行调查对野生哺乳动物的生活干扰相对较小
C.采用红外触发相机拍摄技术可调查生活在该自然保护区内东北豹的种群密度
D.该技术能调查保护区内东北豹种群中成年个体数量,不能调查幼年个体数量
【解析】调查动物种群密度的常用方法有样方法、标记重捕法,这些方法往往需要直接观察或捕捉个体,在调查生活在隐蔽、复杂环境中的动物,特别是猛禽和猛兽时,这些方法就不适用了,本题中研究人员采用红外触发相机自动拍摄技术,不需要直接观察或捕捉,就能调查种群密度或种群数量或物种丰富度,故A、C正确;采用红外触发相机自动拍摄技术不需要直接观察或捕捉,对野生哺乳动物的生活干扰相对较小,B正确;幼年个体也会在拍摄区域活动,用红外触发相机自动拍摄技术也能调查幼年个体数量,D错误。
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高考风向
注重新技术的运用
种群密度的调查是近几年高考的热点之一。该题以运用红外触发相机自动拍摄技术调查某些野生哺乳动物的种群密度为情境,考查物种丰富度、种群密度的调查方法、野生动物保护等知识,该题在渗透生态学思想的同时,注重融入新科技,令人眼前一亮。
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5.[链接苏教版选必2P5积极思维]兴趣小组在模拟估算一片农田中鼠的数量时,从混装了若干黄豆、绿豆、红豆、
豌豆的大广口瓶中随机取出1勺豆,分别统计其中每种豆的数量,然后做上标记后,放回瓶中振荡摇匀。再次从瓶
中随机取出1勺豆,分别统计其中每种豆的数量及被标记的豆的数量,估算出每种豆的数目。下列叙述错误的是
( )
A
A.每种豆模拟的是一个种群,四种豆模拟的是一个群落
B.做好标记的豆放回后摇匀可使各种豆数量的估算结果更准确
C.四种豆之间大小、颜色的差异性对估算结果的准确性影响不大
D.如果已知一种豆的数量,仅取样一次也能完成对其他豆的数量的估算
【解析】每种豆模拟的是一个种群,四种豆模拟的是四个种群,(【关键】明确不同品种的豆表示不同的种群。)不能模拟一个群落,A错误。做好标记的豆放回后摇匀可使各种豆数量的估算结果更准确,B正确。因为是单独估算每种豆的数目,所以四种豆之间大小、颜色的差异性对估算结果的准确性影响不大,C正确。如果已知一种豆的数量,可将其视为已标记个体,仅取样一次便能完成对其他豆的数量的估算,D正确。
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变式2 种群的数量特征
6.[链接人教版选必2 P3~P4正文]种群密度是种群最基本的数量特征,种群的其他数量特征是影响种群密度的重要
因素。下列说法错误的是( )
A
A.在某岛屿上释放经绝育后的雄蚊,可提高子代蚊子的出生率
B.用性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体,可降低该种害虫的种群密度
C.出生率、死亡率和迁入率、迁出率是直接影响物种种群密度的因素
D.出生率和死亡率持续下降、医疗技术进步等原因加速了我国人口老龄化
【解析】在某岛屿上释放经绝育后的雄蚊,会使子代蚊子的出生率降低,A错误;用性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体,可破坏害虫种群正常的性别比例,使很多雌性个体不能完成交配而降低害虫的出生率,从而降低该种害虫的种群密度,B正确;出生率和死亡率、迁入率和迁出率是种群密度变化的直接决定因素,C正确;近年来,我国人口老龄化速度加快,原因是出生率和死亡率持续下降、医疗技术进步等,D正确。
21
7.[链接人教版选必2 P4图1-3]种群的年龄结构大致可分为图中、、 三种类型,据图分析,下列表述不正确的是
( )
C
A.我国实施的三孩政策,有利于应对我国的人口老龄化问题
B.渔业生产中可通过控制渔网网眼大小来保护某鱼种群中的幼鱼,捕捞后
该鱼种群的年龄结构可能为 类型
C.年龄结构为 类型的种群,其数量在近期一定能保持稳定
D.农业生产上应用性引诱剂来干扰害虫交尾,有可能使该害虫种群的年龄
结构变为 类型
【解析】我国实施的三孩政策可提高新生儿的数量,有利于调整我国人口的年龄结构,以应对我国的人口老龄化
问题,A正确。在渔业生产中,可通过控制渔网网眼大小来保护某鱼种群中的幼鱼,捕捞后,成年鱼数量减少,该
鱼种群的年龄结构可能为类型(增长型),B正确。年龄结构为 类型(稳定型)的种群,其数量在近期不一定能
保持稳定,如突遇某种自然灾害时,该种群数量可能下降,C错误。农业生产上应用性引诱剂来干扰害虫交尾,可
降低幼虫的数量,有可能使该害虫种群的年龄结构变为 类型(衰退型),D正确。
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必备知识
种群的年龄结构
(1)增长型:种群中幼年个体较多,老年个体较少,这样的种群正处于发展期,种群密度一般会变大。
(2)稳定型:种群中各年龄期的个体数目比例适中,数目接近。这样的种群正处于相对稳定期,种群密度在一段时间内一般会保持相对稳定。
(3)衰退型:种群中幼年个体较少,老年个体较多,这样的种群正处于衰退期,种群密度一般会变小。
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8.[链接人教版选必2 P4正文]研究人员对某地布氏田鼠种群在5到10
月间的年龄结构和性别比例进行调查,结果如图所示。下列叙述错
误的是( )
D
A.可预测该种群未来几年的种群数量呈增长趋势
B.该地布氏田鼠种群的性别比例接近 ,破坏该比例会影响其出
生率
C.部分雄性成年布氏田鼠的生活力可能不如雌性成年鼠
D.根据调查结果可判断该种群数量变化呈“ ”形增长
【解析】依据题图调查结果可以看出,该种群的年龄结构为增长型,可预测该种群未来几年的种群数量呈增长趋
势,A正确。根据题图调查结果可知,该地布氏田鼠种群的性别比例接近 ,破坏该性别比例会影响该种群的出
生率,B正确。题图结果显示成年Ⅰ组中雄性布氏田鼠占比明显少于雌性,据此推测部分雄性成年布氏田鼠的生活
力可能不如雌性成年鼠,C正确。依据题图调查结果可以看出该种群的年龄结构和性别比例,但无法判断该种群数
量变化是否呈“ ”形增长,D错误。
24
种群数量的变化
贰
25
增长模型 增长曲线 形成原因 曲线特点 适用范围 联系
“ ”形增长
#b#
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 种群数量以一定的
倍数连续增长 实验条件
下或种群
迁入新环
境最初一
段时间 _____________________________________________________________
两种增长曲线出现差异的原因主要
是环境阻力的存在,对种群数量增
长的影响不同。
#b#
“”形曲线“ ”形曲线
“ ”形增长 资源、空间
等有限 ①种群数量达到
时,增长速率
最大;
#b#
②种群数量达到
值后将趋于相对稳
定 自然种群
教材知识萃取
26
1.种群数量变化的研究方法
2.种群数量的增长
(1) “ <m></m> ”形增长
(2)“ <m>S</m> ”形增长
3.种群数量的变化
情境应用
渔网网目不能过小,否则会影响来年鱼的产量,科学依据是什么?
提示 如果渔网网目过小,许多幼鱼也会被捕捞上来,影响鱼种群的年龄结构,造成来年鱼产量降低。
1.种群的“ <m></m> ”形增长是理想条件下的增长形式,在实际条件下是否可能存在?
提示 可能存在,在实验室条件下或一个种群刚迁入一个新环境的一段时间内可能会出现“ <m></m> ”形增长。
深度思考
提示 (1) <m></m> 值并不是种群数量的最大值: <m></m> 值是环境容纳量,
即在保证环境不被破坏的前提下所能维持的种群最大数量;种
群数量所达到的最大值会超过 <m></m> 值,但这个值存在的时间很短,
因为环境会遭到破坏。(2) <m></m> 值不是一成不变的: <m></m> 值会随着
环境的改变而发生变化,当环境遭到破坏时, <m></m> 值会下降;当
环境条件状况改善时, <m></m> 值会上升。(3)在环境不遭受破坏的
情况下,种群数量会在 <m></m> 值附近上下波动。当种群数量偏离 <m></m>
值的时候,会通过负反馈调节使种群数量回到 <m></m> 值。
2.依据图示如何理解 <m>𝐾</m> 值的变化?
3.从环境容纳量的角度思考,对家鼠等有害动物的控制,应当采取什么措施?
提示 可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量,如将食物储藏在安全处,断绝或减少它们的食物来源;室内采取硬化地面等措施,减少它们挖造巢穴的场所;养殖或释放它们的天敌,等等。
4.为了保护鱼类资源不受破坏,并持续获得最大捕鱼量,应该使被捕鱼群的数量维持在什么水平?为什么?为了获得最大日捕鱼量呢?
提示 为了持续获得最大捕鱼量,应该使被捕鱼群的数量维持在 <m></m> ,因为此时种群增
长速率最大,有利于捕鱼后鱼种群数量的快速恢复。为了获得最大日捕鱼量,应该使被
捕鱼群的数量维持在 <m></m> 值时进行捕捞,因为此时鱼的数量维持在最大值。
变式1 建构种群增长模型的方法
1.[链接人教版选必2 P7科学方法]数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式,某同学在建立某种细菌
(每 分裂一次)在资源和生存空间没有限制的情况下的数量变化模型时,采取了如下步骤,其中不合理的
一组是( )
D
A.观察研究对象,提出问题:细菌每分裂次,怎样计算细菌繁殖 代后的数量
B.提出合理假设:资源和生存空间无限时,细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响
C.根据实验数据,用适当的数学形式对事物的性质进行表达:
D.进一步实验或观察,对模型进行检验或修正:根据画出“ ”形曲线图
教材素材变式
35
【解析】建立数学模型一般包括以下步骤:
36
变式2 种群数量变化的分析
2.[链接人教版选必2 P8思考·讨论](多选)20世纪30年代,人们将环颈雉引入一个岛屿, 年,这个种
群数量增长的情况如表所示。下列有关叙述正确的是( )
年份 1937 1938 1939 1940 1941 1942
种群数量/只 25 46 208 440 770 1 380
ABD
A.根据表中数据无法确定该岛屿环颈雉种群的环境容纳量
B.随着种群数量的增加,该种群种内竞争将逐渐增强
C.年,该种群数量增长曲线大致呈“ ”形
D.该种群呈这种增长趋势的主要原因之一是食物和空间条件充裕
【解析】分析表格数据可知,随着年份的增加,该岛屿环颈雉种群的数量一直在增加,因此根据表中数据无法确
定该岛屿环颈雉种群的环境容纳量,A正确。该岛屿上的食物和生存空间是有限的,因此随着种群数量的增加,该
种群种内竞争将逐渐增强,B正确。年,该种群数量增长曲线大致呈“ ”形,C错误。食物和空间条件
充裕是该种群呈“ ”形增长的主要原因之一,D正确。
37
3.[链接人教版选必2 P9正文、图1-5]生态学家高斯曾经做过
一个实验:在 培养液中放入5个大草履虫,然后在一
定时间内每隔 统计一次大草履虫的数量,经过反复实验
得出了如图所示的结果。下列有关叙述正确的是( )
B
A.大草履虫的种群增长速率持续加快
B.大草履虫的数量是其种群密度增长的制约因素之一
C.第3天大草履虫的出生率小于死亡率
D.大草履虫的数量将保持在375个,不会发生变化
【解析】大草履虫的种群增长速率先增加后减小,A错误。
大草履虫的数量是其种群密度增长的制约因素之一,B正确。
第3天大草履虫的数量还在增加,所以其出生率大于死亡率,C错误。大草履虫种群的值(【拓展】 值不是一
成不变的:值会随着环境的改变而发生变化,当环境遭到破坏时,值会变小;当环境条件改善时, 值会变
大。)是375,所以大草履虫的数量将在375个上下波动,D错误。
38
4.[链接人教版选必2 P9正文]研究人员根据某地主管部门提供的农田中田鼠种群数量13年的数据变化,绘制出的
变化曲线如图所示。下列分析错误的是( )
C
A.前4年内,田鼠种群年龄结构为增长型
B.第4年到第5年间,田鼠种群数量仍在增长
C.第5年到第9年间,田鼠种群数量达到
D.第10年到第11年间,田鼠种群死亡率大于出生率
39
【解析】
40
5.[链接人教版选必2 P10正文、P12科学家的故事]马世骏院士是蜚声中外的生态学家,
他提出从系统整体调控着眼,运用“改治结合、根除蝗害”的战略来防治蝗灾。某地区
东亚飞蝗种群数量的波动情况如图所示。下列叙述错误的是( )
C
A.可用样方法调查东亚飞蝗幼虫(跳蝻)的密度
B. 点对应时期是东亚飞蝗种群数量增长最快的时期
C.点对应的种群数量是该地区东亚飞蝗的 值
D.破坏东亚飞蝗的产卵环境可以防止蝗灾爆发
据图析图
分析题图:在段东亚飞蝗种群的增长速率增大,段东亚飞蝗种群的增长速率减小, 段受到环境的
影响,东亚飞蝗的种群数量出现波动。
【解析】东亚飞蝗的幼虫(跳蝻)活动范围小,活动能力弱,可采用样方法调查其密度,A正确。 点对应时期东
亚飞蝗的种群数量约为环境容纳量的一半,此时东亚飞蝗种群数量增长速率最大,B正确。环境容纳量是指一定的
环境条件所能维持的种群最大数量;而 点对应的种群数量高于东亚飞蝗的环境容纳量,C错误。破坏东亚飞蝗的
产卵环境,能降低东亚飞蝗的出生率,进而防止蝗灾爆发,D正确。
41
6.[链接人教版选必2 P9正文]种内竞争是指在同种生物不同个体之间,
因为争夺共同资源而进行的竞争。图示为南非帽贝最大长度和生物量
随种群密度的变化曲线。下列说法错误的是( )
D
A.随着种群密度的增加,南非帽贝的最大长度减小
B.南非帽贝种群密度相对值低于400时,因资源充足可大量繁殖且个体较大
C.种内竞争既能调节种群数量,也能调节总生物量
D.种内竞争使更适应环境的个体生存并繁殖后代,不利于物种的进化
【解析】由图可知,随着种群密度的增加,南非帽贝的最大长度减小,A正确;南非帽贝种群密度相对值低于400时,空间、食物等充足,南非帽贝可大量繁殖,且个体长度较大,B正确;种内竞争使更适应环境的个体生存并繁殖后代,有利于物种的进化,D错误。
42
7.[链接人教版选必2 P7问题探讨、P9正文]如图为建构种群增长的数学模型,回答下列问题。
(1)理想条件下,一个大肠杆菌每就通过分裂繁殖一代,繁殖代后大肠杆菌数量的计算公式是 ____。
【解题思路】大肠杆菌属于原核生物,理想条件下,一个大肠杆菌每就通过分裂繁殖一代,繁殖 代后大肠
杆菌数量的计算公式是 。
43
(2)“”形增长的数学模型为,其中 的含义为__________________________________。
该种群数量是前一年种群数量的倍数
【解题思路】“”形增长的数学模型为,其中 的含义为该种群数量是前一年种群数量的倍数。
44
(3)上图所示的“”形曲线中有、、、、 共5个关键点。其中在____段该种群的种内竞争最激烈;害虫治理
的最佳时间是在__点之前;渔业捕捞后,最有利于该种群数量恢复的是___点。
【解题思路】题图所示的“”形曲线中有、、、、 共5个关键点。当出生率和死亡率相等时,该种群的种内竞
争最激烈,对应的是图中的段;害虫治理的时间越早越好,因此,害虫治理的最佳时间是在 点之前;渔业捕捞
后,最有利于该种群数量恢复的是点,此时种群的增长速率最大。
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(4)下图中甲曲线是探究培养液中酵母菌种群数量变化的实际曲线。
种群数量达到 值时,种群的出生率______(填“大于”“等于”或“小于”)死亡率;
图中阴影部分表示______________________________________________; 点
以后甲曲线下降,可能是______________导致的。
等于
被淘汰的个体数(或因环境阻力而减少的个体数)
营养物质缺乏
解后反思
(4)种群数量达到 值时,种群的出生率等于死亡率;图中阴影部分表示生存斗争中被淘汰的个体数;
点以后甲曲线下降,可能是营养物质缺乏导致的。解答本题的关键是明确种群增长的曲线种类,关键
点的含义,以及在生产中的相关应用,再根据题意作答。
46
探究培养液中酵母菌种群数量的变化
叁
47
实验流程
教材实验攻略
48
易错攻略 (1)本实验不需要单独设置对照实验,因不同时间取样已形成对照。(2)计数前,需将试管轻轻振荡
几次再吸出培养液,目的是使培养液中的酵母菌均匀分布,减小误差。(3)操作时先放盖玻片,再滴培养液。注
意待酵母菌全部沉降到计数室底部后再计数。(4)计数时,对于压在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。
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实验注意事项及分析
(1)显微镜计数时,对于压在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。
(2)从试管中吸出培养液进行计数前,需将试管轻轻振荡几次,目的是使培养液中的酵母菌均匀分布,减小误差。
(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。
(4)每天计数酵母菌数量的时间要固定。
用血细胞计数板计算酵母菌数量的方法
血细胞计数板有两种常见方格网,对于 <m></m> 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;对于 <m></m> 的方格网而言,计四角和正中间的中方格(共
5个)共计80个小方格中的个体数量,如图所示。
计数方法:大方格长、宽均为 <m></m> ,高度为 <m></m> (即规格为
<m></m> ),则每个大方格的体积为 <m></m> ,故 <m></m> 培养
液中细胞个数 <m></m> 。
深度思考
1.在探究培养液中酵母菌种群数量的变化实验中,若长时间封闭培养,菌群数量如何变化?为什么?
提示 培养液中酵母菌的数量会下降甚至变为零。因为随着酵母菌代谢活动的不断
进行,培养液中营养物质减少、有害代谢产物不断积累、 <m></m> 不断下降而使生存环境
恶化。
2.“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验需要设置对照实验吗?为什么?重复实验呢?
提示 不需要再设置对照实验,因不同时间取样已经形成自身前后对照;需要设置重复实验,目的是尽量减少误差,需对每个样品计数三次,取平均值。
3.若进一步探究酵母菌培养液的量对酵母菌种群数量的增长有无影响,应如何设计实验,写出实验思路即可。
提示 设计多组含不同量酵母菌培养液(浓度相同)的实验组,分别接种等量且适量的酵母菌,用抽样检测的方法,分别定期估测各组试管中酵母菌数量,通过比较各组酵母菌种群数量变化,得出结论。
变式1 教材实验基础
1.[链接人教版选必2 P11探究·实践](多选)下列有关探究培养液中酵母菌种群数量变化实验的叙述,正确的是
( )
BD
A.本实验需设置对照组,常用抽样检测法对酵母菌种群数量进行计数
B.其他条件不变,增加酵母菌的接种量不影响其 值的大小
C.在盖玻片一侧滴加培养液,用吸水纸在另一侧吸引培养液进入计数室
D.显微镜计数时,应统计方格内和固定的相邻两边及其顶角的酵母菌
【解析】本实验在时间上形成前后自身对照,不需要单独设置对照组,A错误。其他条件不变,增加酵母菌的接种
量,值基本不变,只不过会使达到 值的时间缩短,B正确。将盖玻片放在计数室上后,在盖玻片边缘滴加培养液,
让培养液自行渗入,多余的培养液用滤纸吸去,C错误。显微镜计数时,对于压在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,故显微镜计数时,应统计方格内和固定的相邻两边及其顶角的酵母菌,D正确。
教材实验变式
54
2.[链接人教版选必2 P11探究·实践]酵母菌是探究种群数量变化的理想材料,血细胞计数板是酵母菌计数的常用工
具,如图表示一个计数室及显微镜下一个中方格菌体分布情况。下列有关叙述错误的是( )
C
A.选取计数室四个角和中央的五个中格计数,目的是重复实验以减小误差
B.需要先盖盖玻片再滴加样液,等酵母菌全部沉降后方可计数
C.每天都要定时取样,目的是使酵母菌均匀分布,减小误差
D.若五个中格中的酵母菌平均数与题图所示的一样,则估算酵母菌的总数为个/
55
【解析】选取计数室四个角和中央的五个中格计数,目的是重复实验并求平均值,以减小误差,A正确。制片时,
应将盖玻片放在血细胞计数板的计数室上,用吸管吸取培养液,滴于盖玻片边缘,让培养液自行渗入,待酵母菌
全部沉降到计数室底部,然后在显微镜下用高倍镜观察,B正确。每天计数时间要固定,防止由于取样时间不同造
成实验误差,C错误。计数时,对于压在方格界线上的酵母菌,要遵循“计上不计下,计左不计右”的原则,因此应
计数方格内和相邻两边及其夹角上的个体,计数后可知中方格酵母菌平均数为24个,则 培养液中酵母菌的总
数 (个),D正确。
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变式2 教材实验拓展
3.[链接人教版选必2 P11探究·实践]某生物兴趣小组在探究不同温度对酵母菌种群数量变化的影响实验中,得到下
表所示结果。相关叙述错误的是( )
温度/ 不同时间酵母菌种群数量/个/
5 0.8 1.2 2.0 2.8 3.2 3.6 3.8 3.7
15 0.8 3.0 3.8 4.6 4.0 3.2 2.8 2.5
25 0.8 5.2 5.6 4.6 2.0 1.0 0.6 0.2
35 0.8 1.5 1.8 2.0 2.2 1.3 0.8 0.6
D
A.与细菌计数板相比,用于酵母菌计数的血细胞计数板较厚
B.条件下,酵母菌种群数量呈“”形增长, 左右种群增长速率最大
C.吸出培养液进行计数前,需将试管轻轻振荡几次,目的是使酵母菌分布均匀
D.若酵母菌的初始接种量改为个/,则每组温度下 值均会加倍
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解题指导
分析题意可知,该实验的自变量是温度和培养时间,因变量是酵母菌种群数量,据此分析作答。
【解析】细菌计数板和血细胞计数板的计数原理相同,血细胞计数板比细菌计数板厚,常用于相对较大的酵母菌
细胞、霉菌孢子等的计数,用细菌计数板可对细菌等较小的细胞进行观察和计数,A正确。据表可知, 条件下,
酵母菌种群数量呈“”形增长,再结合表格数据可知,左右酵母菌种群数量约为 ,此时种群增长速率最大,
B正确。吸出培养液进行计数前要将试管轻轻振荡几次,目的是使培养液中的酵母菌分布均匀,减小误差,C正
确。 值是指一定的环境条件所能维持的种群最大数量,环境条件不变的前提下,改变初始接种量,每组温度下的
值基本不变,D错误。
58
影响种群数量变化的因素
肆
59
教材知识萃取
60
影响种群数量变化的因素
(1)非生物因素与生物因素
(2)密度制约因素和非密度制约因素
变式1 影响种群数量变化的因素
1.[链接人教版选必2 P16正文,2023广东卷]某地区蝗虫在秋季产卵后死亡,以卵越冬。某年秋季降温提前,大量
蝗虫在产卵前死亡,次年该地区蝗虫的种群密度明显下降。对蝗虫种群密度下降的合理解释是( )
C
A.密度制约因素导致出生率下降 B.密度制约因素导致死亡率上升
C.非密度制约因素导致出生率下降 D.非密度制约因素导致死亡率上升
【解析】一般来说,食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的,这些因素称为密度制约因素;而气温、干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害,对种群的作用强度与该种群的密度无关,这些因素称为非密度制约因素。本题中某年秋季降温提前,大量蝗虫在产卵前死亡,会导致次年该地区蝗虫的出生率下降,进而导致其种群密度下降,C符合题意。
教材素材变式
63
2.[链接人教版选必2 P14~P15思考·讨论](多选)如图表示用同样的条件单独培养双小核草履虫、大草履虫及混合
培养两种草履虫(两种草履虫形态和习性上很接近)得到的种群数量变化曲线,请判断以下说法正确的是 ( )
ABC
A.单独培养后期,两种草履虫种群增长速率降低,主要
原因是食物、空间等的限制和种内竞争的加剧
B.混合培养时大草履虫的种群数量最终几乎降为0,因
为双小核草履虫在与大草履虫的竞争中占优势
C.混合培养时双小核草履虫的 值低于单独培养时的,
这是因为竞争者大草履虫的存在增大了环境阻力
D.若在混合培养时,往培养液中加入双小核草履虫的天
敌,则会对双小核草履虫的种群数量产生影响,对大草
履虫的数量无影响
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【解析】单独培养后期,由于食物和空间等资源有限,种内竞争加剧,两种草履虫种群增长速率都降低,A正确。
分析题图可知,混合培养时两种草履虫竞争营养物质、空间等,且在竞争中大草履虫占劣势,双小核草履虫占优
势,导致混合培养时大草履虫的种群数量最终几乎降为0,B正确。由题意可知,大草履虫是双小核草履虫的竞争
者,混合培养时,大草履虫的存在会使双小核草履虫的环境阻力增大,进而使双小核草履虫的 值降低,C正确。
双小核草履虫的天敌的引入会降低双小核草履虫的种群数量,双小核草履虫是大草履虫的竞争者,大草履虫的数
量可能会因其竞争者的数量减少而增加,D错误。
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3.[链接人教版选必2 P17思维训练]猎物种群数量与猎物种群的被捕食率、补充率存
在循环因果关系。研究人员在研究某种捕食者与其猎物的关系时,构建了猎物种群
数量与被捕食率、补充率的关系模型,如图所示,其中补充率代表没有被捕食的情况
下猎物增长的比例。下列说法错误的是( )
C
A.猎物种群数量介于 时,捕食者可以更有效地捕获猎物
B.猎物种群数量介于时,种群数量会逐渐稳定在
C.有捕食者存在时,猎物种群数量可稳定在
D.猎物种群数量超过时,其种群数量会逐渐增大到 并保持稳定
【解析】A项正确:猎物种群数量介于 时,被捕食率大于其他区间的,表明捕食者可以更有效地捕获猎物。B
项正确:猎物种群数量介于时,被捕食率大于补充率,种群数量会减少,最后逐渐稳定在 。C项错误、D项
正确:据图可知,在有捕食者存在的情况下,猎物种群数量为时,被捕食率 补充率,猎物种群数量会逐渐
减小,并稳定在;猎物种群数量超过时,补充率 被捕食率,猎物种群数量会逐渐增加,并稳定在 ,故猎物
种群数量不可能稳定在 。
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图象分析
之前补充率大于被捕食率,猎物种群数量会增加;猎物种群数量介于 时,被捕食率大于补充率,猎物种群
数量会减少;猎物种群数量介于 时,补充率大于被捕食率,猎物种群数量会增加。
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变式2 种群研究的应用
4.[链接人教版选必2 P16正文]研究种群数量的变化规律及影响因素,对于有害动物的防治、野生生物资源的保护
和合理利用等方面都有重要意义。下列有关叙述正确的是( )
B
A.自然生态系统中的种群多数呈“”形增长,极少数呈“ ”形增长,没有第三种
B.通过治理环境,降低有害动物的环境容纳量,是防治有害动物的最持久有效且不产生污染的措施
C.保护濒危动物时,可以通过捕杀捕食者来增加被保护动物的 值
D.自然生态系统中的种群都呈“ ”形增长,主要限制因素是天敌
【解析】自然生态系统中,若环境条件变得非常恶劣,会导致部分种群数量锐减甚至灭绝,A错误。保护濒危动物
的主要方式有建立自然保护区等,减少人为干扰和控制,若捕杀捕食者会破坏生态平衡,C错误。自然生态系统中,
有的生物没有天敌,但其种群仍呈“”形增长,其主要是受食物和空间等的限制,且不是所有的种群都呈“ ”形增长,
D错误。
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谢谢
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