2023版高考生物一輪總復(fù)習(xí)第9單元生物與環(huán)境第30課種群及其動態(tài)教師用書

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(×)1．樣方法調(diào)查種群密度應(yīng)注意的問題(1)調(diào)查對象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。(2)樣方法并非只適用于植物。對于活動能力弱、活動范圍小的動物如昆蟲卵、蚜蟲、跳蝻等也可用樣方法調(diào)查。(3)植物的大小不同，樣方面積也應(yīng)不同。如喬木的樣方面積一般為100m2，灌木為16m2，草本植物為1m2。(4)選取樣方時，要注意隨機取樣。對于方形地塊常用五點取樣法，狹長地塊常用等距取樣法。(5)樣方法中的計數(shù)要準(zhǔn)確。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(yīng)遵循“只計數(shù)相鄰兩邊及頂角上的個體”的原則，如右圖所示。2．標(biāo)記重捕法調(diào)查種群密度誤差分析考向1|種群密度的調(diào)查1．(2021·湖北襄陽模擬)近日科研團隊找到推算雪豹種群密度的方法——照片重復(fù)取樣法。在祁連山某區(qū)域內(nèi)布設(shè)了60臺紅外相機，這些相機在海拔2100～4100m的深山中連續(xù)拍攝了3個多月，研究人員確定研究區(qū)域約有20只雪豹。根據(jù)數(shù)學(xué)模型推算，估測在這個區(qū)域內(nèi)每100km2生活有3只雪豹。下列有關(guān)敘述不正確的是()A．雪豹的種群密度調(diào)查可采用標(biāo)記重捕法，不適合采用樣方法B．決定雪豹種群密度的因素是出生率和死亡率、遷入率和遷出率C．利用照片重復(fù)取樣法可用于調(diào)查一些大型稀少野生動物的種群密度D．若研究區(qū)域有120只雪豹，則估測該區(qū)域的種群密度是16只/100km2D解析：雪豹是活動能力強的動物，可采用標(biāo)記重捕法估算其種群密度，A正確；出生率和死亡率、遷入率和遷出率決定種群密度，B正確；一些大型稀少野生動物的種群密度可用照片重復(fù)取樣法進行調(diào)查，C正確；根據(jù)數(shù)學(xué)比例推算，即20∶3＝120∶X，則X＝18，因此該區(qū)域內(nèi)的種群密度應(yīng)為18只/100km2，D錯誤?！痉椒ㄒ?guī)律】“兩看法”選擇合適的種群密度調(diào)查方法考向2|種群特征及其相互關(guān)系2．圖1是種群數(shù)量特征的概念圖，圖2是某地人口出生率和死亡率的變化曲線。下列相關(guān)敘述中，正確的是()A．圖1中的c是種群最基本的數(shù)量特征，能反映該種群在一段時間內(nèi)的變化趨勢B．圖1中的b是年齡結(jié)構(gòu)，每種類型中包括幼年、中年和老年三個年齡期C．圖2所示種群的年齡結(jié)構(gòu)由穩(wěn)定型變成增長型D．a(chǎn)為性別比例，生殖期動物個體雌雄比例越接近1∶1，出生率越高C解析：題圖1中的c是種群密度，是種群最基本的數(shù)量特征，不能反映種群數(shù)量的變化趨勢，A錯誤；題圖1中的b是年齡結(jié)構(gòu)，每種類型中包括幼年、成年和老年三個年齡期，B錯誤；題圖2所示起始階段出生率等于死亡率，年齡結(jié)構(gòu)為穩(wěn)定型，隨著時間的延續(xù)，出生率大于死亡率，年齡結(jié)構(gòu)變?yōu)樵鲩L型，C正確；a為性別比例，處于生殖期的個體雌多于雄，種群出生率會比較高，D錯誤。3．螞蟻種群中蟻后(吃富含蛋白質(zhì)食物的雌性螞蟻幼蟲發(fā)育而成)負(fù)責(zé)產(chǎn)卵，工蟻(雌性螞蟻幼蟲因攝食蛋白質(zhì)食物較少發(fā)育而成)負(fù)責(zé)照顧蟻后和幼崽、覓食等，但其很可能永遠不會有自己的后代。下列相關(guān)敘述正確的是()A．只有蟻后具有繁殖能力，出生率很低，不利于種群的維持B．年齡結(jié)構(gòu)為增長型的螞蟻種群，其未來種群數(shù)量不一定會增多C．用性引誘劑誘殺螞蟻雄性個體，主要以增大死亡率來降低其種群密度D．采用樣方法調(diào)查該種螞蟻的種群密度時，應(yīng)在富含蛋白質(zhì)的地區(qū)取樣B解析：螞蟻種群只有蟻后這種雌性個體具有繁殖能力，但繁殖能力很強，一定時間內(nèi)的出生率并不低，且這是長期進化的結(jié)果，對其種群的維持是有利的，A錯誤；年齡結(jié)構(gòu)為增長型的螞蟻種群，在環(huán)境條件不變的情況下，其種群數(shù)量可能會增多，若環(huán)境條件變差，種群數(shù)量也可能下降，B正確；利用性引誘劑誘殺螞蟻種群中的雄性個體，主要使種群中性別比例失調(diào)，從而使出生率降低，進而導(dǎo)致種群密度下降，C錯誤；采用樣方法調(diào)查螞蟻種群密度時，應(yīng)隨機取樣，D錯誤。考點二種群數(shù)量的變化及其應(yīng)用1．建構(gòu)種群增長的數(shù)學(xué)模型(1)表達形式。①數(shù)學(xué)方程式：科學(xué)、準(zhǔn)確，但不夠直觀。②曲線圖：直觀，但不夠精確。(2)建構(gòu)步驟。2．種群的“J”形增長3．種群的“S”形增長4．影響種群數(shù)量變化的因素(1)非生物因素：包括陽光、溫度、水等。①林下植物的種群密度主要取決于其受到的光照強度。②種子春季萌發(fā)、昆蟲冬季死亡主要受溫度影響。③非生物因素對種群數(shù)量的影響往往是綜合性的。(2)生物因素。①種群內(nèi)部生物因素：種群的增長會使種群增長受到限制。②種群外部生物因素：主要包括種群間的捕食、競爭和寄生關(guān)系。5．種群研究的應(yīng)用(1)瀕危動物的保護：了解其生存狀態(tài)，預(yù)測其種群數(shù)量變化趨勢，采取合理保護對策。(2)有害生物的防治：通過減少其獲得食物的機會或引入其天敵降低其環(huán)境容納量。1．環(huán)境容納量是指種群的最大數(shù)量。 (×)2．不同種生物種群的K值各不相同，但同種生物種群的K值固定不變。 (×)3．從較長時間來看，自然界中不存在種群的“J”形增長。 (√)4．使用藥物殺死有害動物可降低其環(huán)境容納量。 (×)【教材細節(jié)命題】(選擇性必修2P12科學(xué)家的故事)蝗蟲屬于卵生動物，雌性蝗蟲把卵產(chǎn)在土壤中。土壤中的蝗蟲卵若被霉菌侵染，則不能孵化。“先澇后旱”是蝗蟲大暴發(fā)的普遍規(guī)律，其原因是土壤濕潤有利于雌性蝗蟲產(chǎn)卵，干旱環(huán)境中蝗蟲卵上不容易滋生霉菌，孵化率較高。1．準(zhǔn)確分析“λ”曲線(1)a段：λ＞1且恒定，種群數(shù)量呈“J”形增長。(2)b段：λ盡管下降，但仍大于1，此段種群出生率大于死亡率，則種群數(shù)量一直增長。(3)c段：λ＝1，種群數(shù)量維持相對穩(wěn)定。(4)d段：λ＜1，種群數(shù)量逐年下降。(5)e段：盡管λ呈上升趨勢，但仍未達到1，故種群數(shù)量逐年下降。2．明確K值的三個易錯點(1)K值不是一成不變的。K值會隨著環(huán)境的改變而發(fā)生變化，當(dāng)環(huán)境遭到破壞時，K值可能會下降；當(dāng)環(huán)境條件狀況改善時，K值可能會上升。(2)在環(huán)境條件穩(wěn)定、K值一定的情況下，種群數(shù)量也不是一成不變的，而會在K值附近上下波動。當(dāng)種群數(shù)量偏離K值的時候，會通過負(fù)反饋調(diào)節(jié)使種群數(shù)量回到K值。(3)K值并不是種群數(shù)量的最大值。K值是環(huán)境容納量，即在保證環(huán)境條件不受破壞的前提下，一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量；種群所達到的最大值會超過K值，但這個值存在的時間很短，因為環(huán)境條件已遭到破壞?？枷?|“J”形增長和“S”形增長曲線1．(2021·廣東卷)圖示某“S”形增長種群的出生率和死亡率與種群數(shù)量的關(guān)系。當(dāng)種群達到環(huán)境容納量(K值)時，其對應(yīng)的種群數(shù)量是()A．a(chǎn)B．bC．cD．dB解析：分析題圖可知，在b點之前，出生率大于死亡率，種群密度增加；在b點時，出生率等于死亡率，種群數(shù)量不再增加，表示該種群數(shù)量已達到環(huán)境容納量(K值)，B正確?！練w納總結(jié)】不同曲線模型中的“K值”與“K/2值”圖中A、B、C、D對應(yīng)的種群數(shù)量為K值，A′、C′、D′對應(yīng)的種群數(shù)量為K/2值。考向2|種群數(shù)量的變化及應(yīng)用2．下列關(guān)于環(huán)境容納量(K值)的敘述，正確的是()A．K值是種群的最大數(shù)量，種群數(shù)量任何時候都不可能超過K值B．人為地一次性捕殺部分家鼠后，其K值迅速降低C．改善空間和資源條件會使種群數(shù)量增加，但K值不變D．建立大熊貓自然保護區(qū)的目的是提高大熊貓種群的K值D解析：種群數(shù)量在環(huán)境容納量上下波動，因此種群數(shù)量可以超過環(huán)境容納量，A錯誤；人為地一次性捕殺家鼠，不能使其環(huán)境容納量降低，只是使種群數(shù)量降低，B錯誤；改善空間和資源條件會使種群數(shù)量增加，同時K值也會增加，C錯誤；建立大熊貓自然保護區(qū)的目的是提高大熊貓種群的環(huán)境容納量，即K值，D正確。3．(2021·廣東華南師大附中三模)某科研小組調(diào)查東亞飛蝗種群數(shù)量的變化情況，繪制出如圖曲線。相關(guān)敘述正確的是()A．環(huán)境阻力出現(xiàn)在b點之后B．c點數(shù)量代表環(huán)境容納量C．為提高防治效率應(yīng)在a點時捕殺蝗蟲D．防治蝗災(zāi)的有效措施是降低蝗蟲的出生率D解析：環(huán)境阻力一直存在，A錯誤；c點不是環(huán)境容納量，種群數(shù)量在K值上下波動，B錯誤；a點種群增長速率最大，a點時捕殺蝗蟲效果最差，應(yīng)該在a點之前捕殺，效果較好，C錯誤；降低蝗蟲的出生率，可以降低其種群密度，是防治蝗災(zāi)的有效措施，D正確?？键c三(探究·實踐)探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化1．實驗原理(1)用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌，種群的增長受培養(yǎng)液的成分、空間、pH、溫度等因素的影響。(2)檢測方法：抽樣檢測法。 (3)計數(shù)方法：用血細胞計數(shù)板進行顯微計數(shù)。2．實驗流程3．結(jié)果分析(1)開始一段時間內(nèi)，酵母菌的增長符合“S”形曲線增長模型。(2)de段曲線下降的原因可能有營養(yǎng)物質(zhì)隨著消耗逐漸減少，有害產(chǎn)物逐漸積累，培養(yǎng)液的pH等理化性質(zhì)發(fā)生改變等。1．顯微鏡計數(shù)時，不應(yīng)計數(shù)壓在小方格界線上的酵母菌。 (×)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。 (√)3．本實驗不需要設(shè)置對照實驗和重復(fù)實驗。 (×)4．如果一個小方格內(nèi)酵母菌過多，難以數(shù)清，應(yīng)當(dāng)稀釋培養(yǎng)液重新計數(shù)。 (√)5．若先滴加酵母菌培養(yǎng)液，再蓋蓋玻片，統(tǒng)計數(shù)值會偏小。 (×)【教材細節(jié)命題】1．(選擇性必修2P11“探究·實踐”)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)液中酵母菌分布均勻。2．(選擇性必修2P11“探究·實踐”)對重復(fù)所獲得的實驗數(shù)據(jù)，應(yīng)進行的處理是求平均值，目的是降低實驗誤差。血細胞計數(shù)板及相關(guān)計算(1)血細胞計數(shù)板(25×16型，如下圖所示)。說明：血細胞計數(shù)板由一塊厚玻璃片特制而成，其中央有兩個計數(shù)室。每個計數(shù)室劃分為9個大方格(如上圖A所示)，每個大方格的面積為1mm2，加蓋玻片后的深度為0.1mm。因此，每個大方格的容積為0.1mm3。另外，中央大方格以細線等分為25個中方格(如上圖B所示)。每個中方格又等分為16個小方格，供細胞計數(shù)用。(2)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，就得出一個大方格的總菌數(shù)，然后再換算成1mL菌液中的總菌數(shù)。②設(shè)5個中方格中的總菌數(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÷5×25×10000×b＝50000a·b?？枷?|實驗方法與過程1．在探究“培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”實驗中，觀察到血細胞計數(shù)板(圖1，規(guī)格為1mm×1mm×0.1mm)計數(shù)室的某一個方格中酵母菌如圖2分布。下列有關(guān)敘述正確的是()A．該方格中酵母菌的數(shù)量應(yīng)計為9個B．實驗中被甲紫溶液染成紫色的酵母菌為死細胞C．該血細胞計數(shù)板上有2個計數(shù)室，玻片厚度為0.1mmD．制片時，先用吸管滴加樣液，再將蓋玻片放在計數(shù)室上B解析：計數(shù)方格中酵母菌數(shù)量時，只計數(shù)內(nèi)部和相鄰兩邊及其夾角處的酵母菌，故題圖所示方格中酵母菌的數(shù)量應(yīng)計為7個，A錯誤；由于細胞膜的選擇透過性，實驗中被甲紫溶液染成紫色的酵母菌為死細胞，B正確；血細胞計數(shù)板蓋玻片下液體的厚度為0.1mm，而不是玻片厚度為0.1mm，C錯誤；在制片時，先將蓋玻片放在計數(shù)室上，再用吸管滴加樣液，D錯誤?？枷?|實驗拓展與應(yīng)用2．某小組開展酵母菌培養(yǎng)實驗，下圖是搖瓶培養(yǎng)中酵母菌種群變化曲線。下列相關(guān)敘述正確的是()A．培養(yǎng)初期，酵母菌因種內(nèi)競爭強而生長緩慢B．培養(yǎng)后期，酵母菌的呼吸場所由胞外轉(zhuǎn)為胞內(nèi)C．該實驗中酵母菌計數(shù)應(yīng)采用取樣器取樣法D．轉(zhuǎn)速為150r/min時，預(yù)測種群增長曲線呈“S”形D解析：培養(yǎng)初期，搖瓶中酵母菌數(shù)量較少，種內(nèi)競爭較弱，是因為數(shù)量基數(shù)小而增長緩慢，A錯誤；無論培養(yǎng)初期還是后期，細胞呼吸場所都是胞內(nèi)，B錯誤；該實驗中酵母菌計數(shù)應(yīng)該采用抽樣檢測法，不能用取樣器取樣法，C錯誤；在一定時間范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)速為150r/min時，種群密度不斷增大，但由于營養(yǎng)物質(zhì)和空間有限且代謝物積累，預(yù)測后期種群數(shù)量增長速度變小直至保持相對穩(wěn)定，符合“S”形增長曲線，D正確。【命題動態(tài)】本考點常以種群數(shù)量變化的曲線或表格數(shù)據(jù)為載體，考查種群各數(shù)量特征之間的關(guān)系及種群數(shù)量變化規(guī)律的分析，常以選擇題形式出現(xiàn)，難度中等。1．(2020·山東卷改編)在互花米草入侵地栽種外來植物無瓣海桑，因無瓣海桑生長快，能迅速長成高大植株形成蔭蔽環(huán)境，使互花米草因缺乏光照而減少。與本地植物幼苗相比，無瓣海桑幼苗在蔭蔽環(huán)境中成活率低，逐漸被本地植物替代，促進了本地植物群落的恢復(fù)。下列說法錯誤的是()A．在互花米草相對集中的區(qū)域選取樣方以估算其在入侵地的種群密度B．由互花米草占優(yōu)勢轉(zhuǎn)變?yōu)楸镜刂参镎純?yōu)勢的過程屬于群落演替C．逐漸被本地植物替代的過程中，無瓣海桑種群的年齡結(jié)構(gòu)為衰退型D．應(yīng)用外來植物治理入侵植物的過程中，需警惕外來植物潛在的入侵性[思維培養(yǎng)]A解析：在利用樣方法進行種群密度的調(diào)查時，取樣的關(guān)鍵是隨機取樣，A錯誤；群落演替是指隨著時間的推移，一個群落被另一個群落代替的過程，由互花米草占優(yōu)勢轉(zhuǎn)變?yōu)楸镜刂参镎純?yōu)勢的過程屬于群落演替，B正確；由題干信息“無瓣海桑幼苗在蔭蔽環(huán)境中成活率低”可知，逐漸被本地植物代替的過程中，無瓣海桑種群的年齡結(jié)構(gòu)為衰退型，C正確；應(yīng)用外來植物治理入侵植物的過程中，需警惕外來植物沒有天敵抑制其快速繁殖，導(dǎo)致本地物種缺乏資源而滅絕，D正確。2．(2019·全國卷Ⅰ)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(shè)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?qū)⑴囵B(yǎng)基中的有機物分解成無機物B．培養(yǎng)基更換頻率不同，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”形增長階段[思維培養(yǎng)]D解析：細菌甲是異養(yǎng)生物，通過分解培養(yǎng)基中的有機物獲得無機物，給自身提供養(yǎng)分，A正確；更換培養(yǎng)基，為細菌提供了新的營養(yǎng)物質(zhì)并除去了代謝廢物，因此，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，B正確；根據(jù)題圖可知，在23h前，a組細菌甲的生長曲線呈現(xiàn)“J”形增長，說明a組培養(yǎng)基中資源和空間充足，C正確；由題圖曲線可知，培養(yǎng)基更新時間間隔為23h時，種群在早期會出現(xiàn)“J”形增長階段，D錯誤。1．(科學(xué)實驗和探究情境)去除取樣法是調(diào)查種群密度的方法之一，其原理是在一個封閉的種群中，隨著捕捉次數(shù)的增加，種群數(shù)量的減少，每次捕獲的生物數(shù)量逐次減少。以單位捕獲量為縱坐標(biāo)，捕獲累積量為橫坐標(biāo)，可以得到一個如圖所示的回歸曲線，可以認(rèn)為單位捕獲量為零時，捕獲累積量即為種群數(shù)量的估計值。下列相關(guān)說法錯誤的是()A．上圖為去除取樣法所得數(shù)據(jù)繪制的曲線，該曲線與橫軸的交點M代表的數(shù)值可以認(rèn)為是種群數(shù)量的估計值B．對于因標(biāo)記困難或捕獲行為對調(diào)查結(jié)果有明顯影響而不宜用標(biāo)記重捕法調(diào)查種群密度的種群，可用該方法調(diào)查其種群密度C．若想調(diào)查蚜蟲的種群密度，選擇此方法很合適D．該方法不能用來調(diào)查物種豐富度C解析：根據(jù)題干信息可知，圖中曲線與橫坐標(biāo)的交點M可作為該種群數(shù)量的估計值，A正確；對于標(biāo)記困難或捕獲行為對調(diào)查結(jié)果有明顯影響的種群，可用該方法調(diào)查其種群密度，B正確；對于跳蝻、蚜蟲等活動能力弱的種群，可采用樣方法