1、第4章 种群和群落第三十七课时 第1、2节 种群的特征、种群数量的变化实验：探究培养液中酵母菌种群数量的变化1.种群的特征 2.种群的数量变化 3.实验：探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化考点一 种群的特征及相互关系【回扣教材】1种群的概念在一定的自然区域内，_生物的_个体。2种群的数量特征(1)种群密度概念：指在单位_或单位_中的个体数，是种群最基本的_特征。同种全部面积体积数量研究意义：_的监测和预报，_捕捞强度的确定等。(2)出生率和死亡率概念出生率：在单位时间内_的个体数目占该_个体总数的比率。死亡率：在_内_的个体数目占该种群个体总数的比率。特点：繁殖能力强的种群_高，种群增长快。
2、研究意义：是决定_和_的重要因素之一。农业害虫渔业上新产生种群单位时间死亡出生率种群大小种群密度(3)迁入率和迁出率概念：单位时间内_或_的个体，占该_个体总数的比率。研究意义：也是决定种群大小和种群密度变化的重要因素。(4)年龄组成概念：一个种群中各_的个体数目的比例。类型增长型：种群中_个体很多，_个体很少，种群正处于_期，种群密度会_。迁入迁出种群年龄期幼年老年增长越来越大稳定型：各年龄期的个体数目比例_，种群正处于_时期。衰退型：_个体较少，而_个体较多，种群正处于_时期，种群密度会_。研究意义：对于预测_具有重要意义。(5)性别比例种群中_个体数目的比例。可在一定程度上影响种群数量的
3、变化。相当相对稳定的幼年成年衰退越来越小种群数量的变化趋势雌雄【知识拓展】种群特征之间的关系(1)图解：(2)分析：种群密度是种群最基本的数量特征。出生率、死亡率以及迁入率、迁出率是决定种群大小和种群密度的直接因素。出生素、迁入率高时,种群数量增加；反之,种群数量减少。年龄组成和性别比例则是通过影响出生率和死亡率而间接影响着种群密度和种群数量的,年龄组成是预测种群密度(数量)未来变化趋势的重要依据。【典例精析】【例 1】下列关于种群特征的叙述中,错误的是()A.种群的性别比例在一定程度上影响种群的出生率B.进行种群密度的调查有利于合理利用生物资源C.出生率和死亡率是决定种群数量的直接因素D.种
4、群密度预示着种群数量的未来变化趋势【解析】本题考查种群特征,意在考查考生的理解分析能力,难度较小。种群的年龄组成预示着种群数量的未来变化趋势。D考点二 种群密度的取样调查【回扣教材】1.估算植物种群密度常用方法。(1)样方形状：一般以为宜(草本植物)。(2)取样方法：取样法和取样法。2.活动能力强,活动范围大的动物种群密度的调查方法。在被调查种群的活动范围内,捕获一部分个体,做上后再放回原来的环境中,经过一段时间后进行,根据重捕到的动物中占总个体数的比例,估计种群密度。样方法1 m2的正方形五点等距标志重捕法标记重捕标记的个体数【知识拓展】1.样方法调查植物种群密度的常用方法(1)两个概念样方
5、：样方也叫做样本。从研究对象的总体中,抽取出来的部分个体的集合。随机取样：在抽样时,总体中每一个个体被抽选的机会均等,且每一个个体被选与其他个体间无任何牵连,既满足随机性,又满足独立性的抽样。(2)常用的取样方法五点取样法：这种方法适用于调查植物个体分布比较均匀的情况。等距取样法：当调查对象的总体分布为长条形时,可采用等距取样法。(3)方法步骤以双子叶草本植物种群密度的取样调查为例：确定调查对象(根据当地实际情况确定，如蒲公英等)计数(计数每个样方内的该种群的数量，并记录)计算种群密度2标志重捕法调查动物种群密度的常用方法(1)方法步骤：以草原上的某种鼠种群密度的取样调查为例确定调查对象 捕获
6、并标志部分个体重捕，计数计算种群密度利用公式 NN1N2N0计算出N，N总面积AA即为该种群密度的估计值。(2)两种方法使用时注意的问题标志重捕法样方法 对象活动范围大的动物个体,如鱼、鸟等植物、微生物或活动范围小的动物(如蚜虫)和虫卵 注意问题标志物和标志方法对动物的寿命和行为不产生影响；标志不能过分醒目。因为过分醒目的个体,在自然界中有可能改变被捕食的概率,最终有可能改变样本中标志个体的比例而导致结果失真；标志符号必须能够维持一定的时间,在调查研究期间不会消失随机取样；样方大小适中；样方数量不宜太少；需要计算平均值特别提醒 调查某种昆虫卵、作物植株上蚜虫的密度、跳蝻的密度等,也可以采用样方
7、法。对于有趋光性的昆虫,还可以用黑光灯进行灯光诱捕的方法调查它们的种群密度。标志重捕法的前提条件是未标志和被标志个体有同样的被捕获机会。在调查期间,忽略个体出生、死亡、迁入、迁出等。【典例精析】【例 2】样方法是生态学研究中经常使用的调查方法。以下关于样方法的叙述正确的是()A.用样方法调查森林乔木丰富度时应对各样方数据求平均值B.蚜虫呈集群分布,不宜采用样方法调查蚜虫的种群密度C.调查某双子叶植物的种群密度应在植物生长密集处取样D.调查蝗虫幼虫种群密度应根据地段形状确定取样方法D【解析】本题考查样方法的运用,意在考查考生对所学知识的掌握、理解并应用于实践的能力,难度中等。用样方法调查植物的丰
8、富度时,应该调查植物的种类总数,不能取平均值,A 错误；蚜虫活动能力弱,活动范围小,宜采用样方法调查其种群密度,B 错误；样方法调查种群密度的关键是随机取样,C 错误；取样方法可根据地段形状来确定,D 正确。【例 3】下图是某种兔迁入新环境后种群增长速率随时间的变化曲线。第 3 年时用标志重捕法调查该兔种群的密度,第一次捕获 60 只,全部标志后释放,一个月后进行第二次捕捉,在第二次捕获中,未标志的 80只、标志的 30 只。估算该兔种群在这一环境中的 K值是()A.110 只B.220 只C.330 只D.440 只【解析】第 3 年种群增长速率最快,对应种群数量为 K/2,根据标志重捕法,
9、(K/2)/60(8030)/30,解得K440,D 正确。D考点三 种群数量变化的数学模型【回扣教材】1种群增长的“J”型曲线(1)条件：_、_、_等理想条件下。(2)特点：种群数量_。(3)数学模型：_。2种群增长的“S”型曲线(1)原因：自然环境条件是_，如资源、空间、天敌等的制约。食物和空间条件充裕气候适宜没有敌害每年以一定的倍数增长NtN0t有限的(2)特点：种群达到环境条件所能允许的最大值_(即 K 值)后有时停止增长，有时在 K 值上下波动。3种群数量的变化包括：_、_、_，甚至消亡。“J”型曲线和“S”型曲线只研究了种群数量增长的规律。4影响种群数量变化的因素(1)起始种群个体
10、数量。(2)导致种群数量增加的因素：_和_。(3)导 致 种 群 数 量 减 少 的 因 素：_ 和_。(4)自然因素（如气候、食物、天敌、传染病等）和人为因素：_对自然界种群数量的变化影响越来越大，有时甚至成为决定性的因素。环境容纳量增长波动下降出生率迁入率死亡率迁出率人类活动人类活动人类活动人类活动人类活动【知识拓展】1.“J”型曲线和“S”型曲线的比较类型“J”型曲线“S”型曲线 条件理想条件：食物和空间充裕、气候适宜、没有敌害,无种内竞争有限条件：食物和空间有限,随种群密度增加,捕食者增加,种内竞争加剧 特点连续增长,增长速率不断增大,但每年的增长率不变增长率不断下降,但增长速率先上升
11、,达 K/2 时达到最大,然后下降,达 K 值时(环境容纳量),增长速率降为 0 公式NtN0 t 曲线2.增长率是指单位数量的个体在单位时间内新增长的个体数,增长率出生率死亡率(出生数死亡数)/(时间数量)(这一次总数上一次总数)/上一次总数100%,无单位,为百分比。增长速率：是指单位时间内增加的数量,增长速率(出生数死亡数)/时间(这一次总数上一次总数)/时间,有单位,如：个/年等。种群增长速率可以看作是曲线上通过每一点的切线斜率(即瞬时增长量)。种群增长速率是一个数值,即增长了多少(dN/dt),而种群增长率是一个比率,即增长的比例,与环境压力有关。【典例精析】【例 4】科学家对某种群
12、的数量进行了 13 年的连续研究,计算出其 值,如图为该种群 13 年来 值(表示该种群数量是一年前种群数量的倍数)的变化曲线。下列分析正确的是()A.前 4 年间和第 5 年到第 9 年间,该种群数量相对稳定,年龄组成为稳定型B.第 4 年到第 5 年间和第 9 年到第 10 年间,该种群数量不断下降C.从第 11 年开始该种群数量不断上升,到第 13 年达到 K 值D.从第 4 年开始,该种群数量达到 K 值,直到第 9年,保持相对稳定D【解析】由题中信息可知,表示该种群数量是一年前种群数量的倍数,由图可以看出前 4 年该种群的 值都是 1.5,因此此时间段内该种群数量呈“J”型增长,年龄
13、组成为增长型；第 5 年到第 9 年间,该种群的 值都是 1,因此此时间段内该种群数量相对稳定,年龄组成为稳定型,A 错误。第 5 年该种群的 值是 1,因此第 4 年到第 5 年间,该种群数量相同；第 10 年该种群的 值是 0.5,因此第 10 年该种群的数量是第 9 年的一半,第 9 年到第 10 年间,该种群数量不断下降,B 错误。从第 4 年开始,该种群数量达到最大值即 K 值,且一直保持到第 9 年,第 10、11 年的 值都是 0.5,第 12 年的 值是 1,第 13 年的 值是 1.5,因此第 13 年的种群数量是：第 9 年的 K 值第 10 年的 值第 11 年的 值第
14、12 年的 值第 13 年的 值,即 K0.50.511.50.375K,C 错误。从图中曲线可以看出,第 4年该种群数量达到最高,一直保持到第 9 年。D 正确。考点四 探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”【知识拓展】1.问题培养液中酵母菌种群数量是怎样随时间变化的？或不同温度(或 O2、CO2 等)条件下酵母菌种群数量变化情况如何？或不同培养液(加糖和不加糖)中酵母菌种群数量变化情况如何？2.作出假设根据上述问题,大胆提出合理的假设。3.实验原理(1)酵母菌属兼性厌氧型微生物,有氧时产生二氧化碳和水,无氧时产生二氧化碳和酒精。(2)用液体培养基培养酵母菌,种群的增长受培养液的浓度、pH、温
15、度、O2 含量等因素的影响。(3)在理想环境中,酵母菌种群的增长呈“J”型曲线；在有限的环境下,酵母菌种群的增长呈“S”型曲线。4.实验步骤(1)将 10 mL 无菌马铃薯培养液或肉汤培养液加入试管中；(2)将酵母菌接种到培养液中,混合均匀；(3)将试管在 28 条件下连续培养 7 d；(4)每天取样计数酵母菌数量,采用抽样检测方法：将盖玻片放在计数板上,用吸管吸取培养液,滴于盖玻片边缘,让培养液自行渗入到计数板上方格内,显微观察并计数,一般要数 5 个中方格中的酵母菌数量。然后,换算出 10 mL 培养液中酵母菌的总数；(5)分析结果、得出结论：将所得数值用曲线表示出来,分析实验结果,得出酵
16、母菌种群数量的变化规律。5.注意事项(1)显微镜计数时,对于压在小方格界线上的酵母菌,应计上不计下,计左不计右。(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。(3)结果的记录最好用记录表。表格如下：时间(天)次数123456 123平均(4)每天计数酵母菌数量的时间要固定。(5)培养和记录过程要尊重事实,不能主观臆造,应真实记录。特别提醒 血球计数板有 3 mm3 mm(最常用)和 2 mm2 mm 两种型号,3 mm3 mm 的有 9 大格,2 mm2 mm 的有 4 大格,但无论哪个型号的,计数时只计中间那一个大格,该大格有 25 中格 16
17、小格或 16 中格 25 小格,计数区都由 400 个小方格组成。计数区边长为 1 mm,则计数区的面积为 1 mm2,每个小方格的面积为 1/400 mm2。盖上盖玻片后,计数区的高度为 0.1 mm,所以每个计数区的体积为 0.1 mm3,每个小方格的体积为 1/4 000 mm3。使用血球计数板计数时,先要测定每个小方格中微生物的数量 A1,再换算成 10 毫升菌液(或每克样品)中微生物细胞的数量(1 mL1 000 mm3)A。计算公式如下：25 中格 16 小格(五点取样)：酵母细胞数/mL80小格内酵母细胞个数/80400104稀释倍数16 中格 25 小格(四点取样)：酵母细胞数
18、/mL100小格内酵母细胞个数/100400104稀释倍数 使用血球计数板计数,测定结果比实际结果偏高,原因在于计数时包括死活细胞均被计算在内,还有微小杂物也被计算在内。如果小方格中酵母菌数过多,需先进行稀释再进行计数；计算结果要乘以稀释倍数；另外,本实验可通过多组实验取平均值方法来减少误差。【典例精析】【例 5】某兴趣小组的同学为了“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”,设计了如下左图所示的实验装置,并利用如下右图所示的计数室对培养液中的酵母菌进行计数。请分析回答：(1)无菌空气出口设计成长而弯曲胶管的目的是。(2)在其他培养条件均处于最适状态的情况下,若关闭培养液出入口流速控制阀,则装置中酵
19、母菌种群增长的数学模型为型曲线。防止空气中微生物的污染S(3)在对取出的样液用无菌水进行稀释时,为什么不考虑酵母菌细胞会膨胀破裂？。(4)图示计数室为边长为 1 mm 的正方形,刻度为25 中格16 小格,装入液体后,液体高度为 0.1 mm,则应计数哪五个中格中的酵母菌？。为清楚观察到计数室网格,显微镜下的视野亮度应调。计数时应调节显微镜的以便观察到不同深度的酵母菌菌体。(5)如果经过计数与计算,求得每个小格中的平均酵母菌数为 A 个,且已知稀释倍数为 B,则 1 mL 培养液中的酵母菌数为个。(6)为了检测培养过程中是否产生了酒精,常用的试剂是。酵母菌有细胞壁四个角上及正中央暗一些细准焦螺
20、旋(调节焦距)4AB106(酸性)重铬酸钾(7)针对“培养液中酵母菌种群数量的动态变化”,有人提出了新的问题,某同学按下表完成了有关实验。请写出该同学研究的课题名称：。试管编号培养液/mL无菌水/mL酵母菌母液/mL温度()A100.128 B100.15 C100.128【解析】(1)无菌空气出口设计成长而弯曲胶管的目的可以防止空气中的微生物直接进入培养液造成污染。(2)若关闭培养液出入口流速控制阀,由于营养物质的限制,种群数量增长为 S 型曲线。探究温度和培养液营养对酵母菌种群数量变化的影响(3)酵母菌有细胞壁,故不会膨胀破裂。(4)由于计数室刻度为 25 中格16 小格,应采用五点取样法
21、,即四个角上及正中央中格进行计数；由于培养液是透明的,并且没有染色,故视野应调节暗一些,计数时应调节显微镜的细准焦螺旋以观察清晰不同深度的菌体。(5)计数室的体积是 110.110 31104(mL),而计数室中酵母菌数目大约为 A2516B 400AB,故1 mL溶 液 中 的 酵 母 菌 数 目 为400AB11044 AB106(个)。(6)检测酒精常用的试剂是酸性的重铬酸钾溶液。(7)从表格中可以看出自变量为温度和培养液的有无,故探究课题为：探究温度和培养液营养对酵母菌种群数量变化的影响。课时练习三十七一、选择题(每小题只有一个正确选项)1.下列关于种群的叙述,不正确的是()A.对家鼠
22、等有害动物的控制,要尽量降低其 K 值B.种群密度是种群最基本的数量特征C.在没有自然选择的情况下,种群的基因型频率仍有可能发生改变D.在理想条件下,影响种群数量增长的因素主要是环境容纳量D2.黄鼠是我国北方农田和草原的重要害鼠,对农作物危害严重。某研究机构对其进行了调查,调查样方总面积为 2 hm2(1 hm210 000 m2)。随机布设 100个鼠笼,放置 1 夜后,统计所捕获的鼠数量、性别等,进行标记后放归；3 日后进行重捕与调查。事实上黄鼠在被捕捉过一次后更难捕捉,所得到的调查数据如下表。捕获数/只 标记数/只雌性个体数雄性个体数 初捕32321418重捕3641818由此得出的推测
23、正确的是()A.该草地黄鼠的平均种群密度为 288 只/hm2B.上述计算所得的平均种群密度与实际种群密度相比可能会偏低C.综合两次捕获情况,该黄鼠种群的性别比例(/)为 11D.假设样方中只有这一种鼠,平均每 100 m2 有 3.6个洞口,洞口数与黄鼠数的比例关系为 2.51D【解析】标志重捕法的前提是标记个体与未标记个体在重捕时被捕捉的概率相等,据此可写出公式M/Nm/n,因此 NMn/m,该草地中黄鼠的平均密度为 323642144 只/hm2。事实上黄鼠在被捕捉过一次后更难捕捉,故计算所得的平均种群密度比实际的高。根据两次捕获的黄鼠中的雌雄个体数可算出种群中性别比例为/(1418)/
24、(1818)89。若样方中只有这一种鼠,平均每 100 m2 有 3.6 个洞口,1 hm2 共有洞口 360 个,洞口数与黄鼠数的比例关系为3601442.51。3.某岛屿上生活着一种动物,其种群数量多年维持相对稳定。该动物个体从出生到性成熟需要 6 个月。下图为某年该动物种群在不同月份的年龄结构(每月最后一天统计种群各年龄组成个体数)。关于该种群的叙述,错误的是()A.该种群 10 月份的出生率可能为零B.天敌的迁入可影响该种群的年龄结构C.该种群的年龄结构随季节更替而变化D.大量诱杀雄性个体不会影响该种群的密度D【解析】A、从题中直方图的分析可知,未成熟个体从 2 月底到 6 月逐渐增多
25、,从 6 月到 12 月逐渐减少至 12 月变为 0,而该动物个体从出生到性成熟需要 6个月,因此该种群出生时间大概为 2 月底到 6 月,到 12月都成熟,10 月份出生率可能为 0,故 A 正确。B、种群最基本的特征是种群密度。种群数量的变化受多种因素影响。种群的年龄组成类型决定了出生率和死亡率,从而直接影响了种群数量的变化。而种群的年龄组成类型又受各种环境条件(天敌数量的多少、季节更替以及食物质量和数量的变化等)的影响。故 B、C 正确。大量诱杀某种动物的雄性个体,会导致性别比例的失调,进而通过出生率的明显降低,影响到种群的密度,故 D 错误。4.调查某地乌鸦连续 10 年的种群数量变化
26、,图中 表示该种群数量是一年前种群数量的倍数,下列分析正确的是()A.乌鸦的种群密度采用样方法调查B.第 3 年和第 9 年的乌鸦种群数量相同C.第 3 年以前种群数量进行“J”型增长D.第 910 年种群数量不变,其年龄组成接近稳定型D【解析】乌鸦属于较大且移动性强的动物,宜采用标志重捕法,A 错误；第 3 年至第 9 年,1 数量一直在减少,B 错误；“J”型曲线的 值是固定值,题图与之不符,C 错误；从第 3 年到 9 年间,值小于 1,说明种群数量一直在减少,到第 9 年数量最少,在第 910 年间保持数量稳定,D 正确。5.下图表示某草地上草、虫、鸟三类生物数量的变化曲线,下列叙述正
27、确的是()A.甲、乙、丙依次是鸟、虫、草B.生态系统崩溃的原因最可能是鸟类的锐减C.b 点时甲的下降主要是天敌的减少D.a 点时甲数量的上升主要是食物的增加B6.下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.为有效防止蝗灾,应在 a 点之前及时控制种群密度B.ab 段,该种群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 de 水平,有利于维持该地生物群落的稳定B【解析】有害生物防治应在数量较少时防治效果最好,为有效防止蝗灾,应在 a 点之前及时控制种群密度,A 正确；ab 段,该种群增长率逐渐下降,种群密度逐渐增大,二者之间
28、呈负相关,B 错误；利用性引诱剂诱杀雄虫改变性别比例可防止 c 点出现,C 正确；控制种群数量在 de 水平,有利于维持该地生物群落的稳定,D 正确。7.下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,导致第 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B【解析】据图分析,
29、该物种迁入新环境后,种群数量增长速率由低到高,再由高到低,呈“S”型增长,A 错误。对于“S”型增长曲线,种群数量为 K/2 时,种群数量增长速率达到最大,第 5 年时该种群的种群数量为 200只时种群数量增长速率达到最大,即 K/2200,K400,B 正确。第 5 年到第 9 年种群数量增长速率下降,但种群数量还在上升,C 错误。种群数量为 K/2(200)时,种群数量增长速率达到最大,很容易恢复到 K 值,故要控制在 200 以下,D 错误。8.在某生态系统中存在着甲、乙两个种群,如图所示是它们的增长速率随时间变化的曲线,下列分析错误的是()A.甲、乙之间是竞争关系,总体来说乙的竞争能力
30、较大B.0t1 时间段内,两个种群的出生率与死亡率相等C.t1t5 时间段内,甲、乙种群的环境阻力出现的时刻相同D.t2t5 时间段内,甲种群的数量变化趋势是先上升后下降C【解析】一开始,资源较充足,二者种群数量都呈现增长,随着时间延续,环境阻力增大,甲增长速率下降到负值,乙还在增长,A 正确。0t1 时间段内,两个种群增长率都为 0,B 正确。从图中无法判断出环境阻力出现的时刻,C 错误。t2t3,甲种群数量上升,t3 后,下降,D 正确。9.一个课外兴趣小组在探究限制大草履虫种群 K值的因素是生存空间还是食物条件的研究中,学生提出了 4 种说法,其中不正确的是()A.在探究限制因素是生存空
31、间的实验中,培养大草履虫的溶液量不同B.实验中应检测大草履虫消耗营养物质的速率C.实验中应保持环境温度、氧气浓度、大草履虫的起始数量等相同D.在探究限制因素是食物条件的实验中,培养大草履虫的营养液浓度不同B【解析】注意探究实验的对照原则和单一变量原则。本题探究的是限制 K 值的因素是生存空间还是食物条件,因此其自变量为生存空间或食物条件,而因变量则为草履虫 K 值的大小。10.某同学调查面积为 100 hm2 草地上某双子叶草本植物的种群密度,设计了以下方案,其中最可行的是()A.若被调查植物的个体越大,则所取样方的面积越小B.设置 1 个 1 m2样方,计数样方中该种植物的个体数目C.随机设
32、置 1 m2 样方若干,计数每个样方中该种植物的个体数目D.在该植物密集处设置 1 m2 样方若干,计数每个样方中该种植物的个体数目C【解析】若被调查植物的个体越大,则所取样方的面积也越大,A 错误；设置多个 1 m2 样方,计数样方中该种植物的个体数目并求其平均值,B 错误；随机设置1 m2 样方若干,计数每个样方中该种植物的个体数目并求其平均值,C 正确,D 错误。11.在“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验中,同等实验条件下分别在 4 支大试管中进行培养(见下表),均获得了“S”型增长曲线。根据表中实验设置,判断下列说法错误的是()试管号 培养液体积(mL)105105起始酵母菌
33、数(103 个)105510A.试管内种群的 K 值与试管相同B.4 支试管内的种群达到 K 值所需时间不同C.4 支试管内的种群在变化初始阶段都经历了类似“J”型增长D.试管内的种群数量先于试管开始下降A【解析】试管内与试管的培养液体积不同,因而两种群的 K 值不同,A 项错误；4 支试管内的种群达到 K 值所需时间不同,时间最长的是,时间最短的是,B 项正确；4 支试管内的种群在变化初始阶段都经历了类似“J”型增长,C 项正确；试管内的种群因先达到 K 值,故其数量先于试管开始下降,D 项正确。12.检测员将 1 mL 水样稀释 10 倍后,用抽样检测的方法检测每毫升蓝藻的数量；将盖玻片放
34、在计数室上,用吸管吸取少许培养液使其自行渗入计数室,并用滤纸吸去多余液体。已知每个计数室由 2516400个小格组成,容纳液体的总体积为 0.1 mm3。现观察到图中该计数室所示 a、b、c、d、e 5 个中格 80 个小格内共有蓝藻 n 个,则上述水样中约有蓝藻多少个/mL()A.5105n B.5108n C.500 n D.50 nA【解析】依题意和图示分析可知：水样中蓝藻数量80 个小方格内蓝藻细胞总数/8040010 000稀 释 倍 数 n510 00010 5105n,A 项 正确,B、C、D 三项均错误。二、非选择题13.如图表示某种群数量变化可能的四种情况(“J”型、),其中
35、 a 点表示外界因素的变化。请据图回答问题：(1)种群最基本的数量特征是。若图示种群每年以 倍“J”型增长,N0 为种群起始数量,t 年后该种群数量可表示为 Nt。图中阴影部分表示环境阻力,可引起该种群的发生改变,进而导致物种进化。种群密度N0t基因频率(2)若图示物种为长江流域生态系统中的最高营养级生物之一的野生扬子鳄,当 a 点后的变化曲线为、且种群数量为 K2 时,对该物种最有效的保护措施是。(3)若图示种群为东亚飞蝗,应控制其种群数量为(填“K1”、“K2”或“0”),以有利于维持该地区生态系统的稳定性。干旱能抑制造成蝗虫患病的一种丝状菌的生长,若 a 点变化为干旱,则 a 点后的变化
36、曲线为时,此时东亚飞蝗不断地聚集迁徙去追逐“绿色”,这体现了生态系统的功能。就地保护(或建立自然保护区)K2信息传递【解析】(1)种群密度是种群最基本的数量特征。若图示种群每年以 倍“J”型增长,N0 为种群起始数量,t 年后该种群数量可表示为 N0t。图中阴影部分表示环境阻力即自然选择,可使该种群的基因频率发生改变,进而导致物种进化。(2)当 a 点后的变化曲线为且种群数量为 K2 时,说明该物种所处的生态环境破坏严重,要建立自然保护区对该物种进行保护。就地保护是最有效的保护措施。(3)东亚飞蝗可破坏生产者,为维持该地区生态系统的稳定性,应控制其种群数量为 K2；丝状菌能造成蝗虫患病,干旱环
37、境抑制丝状菌生长,故干旱造成蝗虫的环境容纳量增大,如曲线所示,此时的东亚飞蝗追逐“绿色”体现了生态系统的信息传递功能。14.某研究性学习小组通过资料查找发现：在 1535 范围内,酵母菌种群数量增长较快。为了探究酵母菌种群增长的最适温度是多少,他们设置了 5 组实验,每隔 24 h 取样检测一次,连续观察 7 天。下表是他们进行相关探究实验所得到的结果：(单位：106 个/mL)温度()第 1 次 第 2 次 第 3 次 第 4 次 第 5 次 第 6 次 第 7 次 第 8次 0 h24 h48 h72 h96 h120 h144 h168 h 151.23.03.84.64.03.22.8
38、2.5 201.25.05.34.22.11.20.80.6251.25.25.64.62.91.00.60.2301.24.95.54.82.21.30.70.5351.21.51.82.02.21.30.80.6请据表分析回答下列问题：(1)实验过程中,每隔 24 小时取一定量的酵母菌培养液,用血球计数板在显微镜下进行细胞计数,某同学在使用血球计数板计数时做法如下：振荡摇匀试管,取 1 mL 培养液(其中加入了几滴台盼蓝染液)。先将放在计数室上,用吸管吸取培养液滴于其边缘,让培养液自行渗入,多余培养液用滤纸(吸水纸)吸去,制作好临时装片。显微镜下观察计数：在观察计数时只记不被染成蓝色的酵母
39、菌。(2)如所使用的某血球计数板规格为 1 mm1 mm,计数室以双线等分成 25 个中方格,每 1 个中方格中有16 个小方格,盖玻片下的培养液厚度为 0.1 mm,计数的5 个中方格内的酵母菌总数为 120 个,则 1 毫升培养液中酵母菌约有个。盖玻片6106(3)据表分析,酵母菌种群数量增长的最适温度约是,在上述实验条件下,不同温度下酵母菌种群数量随时间变化的相同规律是。(4)请在坐标中画出上述实验过程中不同温度条件下培养液中酵母菌种群数量达到 K 值时的柱形图。25在一定时间范围内,酵母菌的种群数量随培养时间的延长而不断增长；达到最大值后,随时间的延长酵母菌的种群数量逐渐下降(或酵母菌
40、的种群数量先增后减)(5)为了使实验数据更加准确,需要严格控制实验中的等无关变量(至少答出两个)。同一温度条件下,若提高培养液中酵母菌起始种群数量,则该组别中酵母菌到达 K 值的时间将(选填“增加”、“减少”或“保持不变”)；若其他条件保持不变,适当提高培养液的浓度,则该组别的 K 值将(选填“增加”、“减小”或“保持不变”)。答案如下图培养液的营养物质种类和浓度、pH、溶氧量、接种量减少增加【解析】(1)实验过程中,每隔 24 小时取一定量的酵母菌培养液,用血球计数板在显微镜下进行细胞计数,对酵母菌进行计数可以采用抽样检测的方法,从试管中吸出培养液进行计数之前,要将试管轻轻振荡几次。如果实验
41、时发现血球计数板的一个小方格内酵母菌过多,难以数清,应当采取的措施是适当稀释菌液。使用血球计数板计数时做法如下：振荡摇匀试管,取 1 mL 培养液(其中加入了几滴台盼蓝染液)。先将盖玻片放在计数室上,用吸管吸取培养液滴于其边缘,让培养液自行渗入,多余培养液用滤纸(吸水纸)吸去,制作好临时装片。显微镜下观察计数：在观察计数时只记不被染成蓝色的酵母菌,由于台盼蓝染液不是酵母菌需要的物质,所以被染成蓝色的酵母菌已经死亡,只计算没有被染成蓝色的酵母菌,属于活菌。(2)由于计数的 5 个中方格内的酵母菌总数为 120个,则每个中方格的数量是 24 个,则 25 个中方格的数量是 2524600 个,这是
42、 0.1 mm3 的数目,则 1 mL培养液中酵母菌约有6001046106 个。(3)该实验的目的是“探究酵母菌种群增长的最适温度”,则自变量是温度。根据表格数据可知酵母菌种群数量增长的最适温度约是 25；不同温度下酵母菌种群数量随时间变化的相同规律是在一定时间范围内,酵母菌的种群数量随培养时间的延长而不断增长；达到最大值后,随时间的延长酵母菌的种群数量逐渐下降(或酵母菌的种群数量先增后减)。(4)K 值是指环境不受破坏的情况下,酵母菌种群数量的最大值,不同温度下 K 值不同。该柱形图的横坐标是温度,纵坐标是 K 值,图形如下图：(5)为了使实验数据更加准确,需要严格控制实验中的培养液的营养
43、物质种类和浓度、pH、溶氧量、接种量等无关变量。同一温度条件下,若提高培养液中酵母菌起始种群数量,则该组别中酵母菌到达 K 值的时间将减少；若其他条件保持不变,适当提高培养液的浓度,则该组别的 K 值将增加。15.东方田鼠不同于家鼠,喜野外环境。栖息在洞庭湖区 400 多万亩湖洲地中的约 20 亿只东方田鼠,随水位上涨部分内迁。它们四处打洞,啃食庄稼,严重威胁沿湖防洪大堤和近 800 万亩稻田。(1)生态学家研究发现,东方田鼠种群是在围湖造田期间迁入湖洲地的,迁入初期种群数量很少,一个月内随着水稻和芦苇等作物种植面积的不断扩大而迅速增长。为研究东方田鼠种群数量的变化规律,生态学家构建了数学模型
44、,其过程如下表。请填写表中和空白之处的内容。构建数学模型的一般方法构建东方田鼠种群增长模型的主要步骤.观察对象,搜集现实信息.东方田鼠繁殖能力很强,在最初的一个月内,种群数量每天增加 1.47%.根据搜集到的现实信息,用适当的对事物的性质进行抽象表达.NtN0 t(其中,Nt 代表 t 天后东方田鼠的数量,t 表示天数,表示倍数,N0 表示最初的东方田鼠的数量).通过进一步实验或观察等,对模型进行检验或修正.,对所建立的数学模型进行检验或修正数学形式跟踪统计东方田鼠的数量表中 NtN0 t 成立的前提条件是。假设东方田鼠种群迁入初期为 3 000 只,则 30 天后该种群的数量(N30)为：N
45、30只。(用公式表示,不必计算具体结果)(2)请从环境容纳量的角度思考,提出两项控制东方田鼠数量的有效措施：。湖洲地的资源充分、空间充足、缺乏天敌、气候适宜(或种群增长不受东方田鼠种群密度增加的影响)3 000(1.0147)30退耕还湖(或控制水稻和芦苇种植面积),进行生物防治,适当引入天敌【解析】(1)构建数学模型的一般方法是：观察对象,搜集现实信息根据搜集到的现实信息,用适当的数学形式对事物的性质进行抽象表达通过进一步实验或观察等,对模型进行检验或修正。所以步骤应为跟踪统计东方田鼠的数量,对所建立的数学模型进行检验或修正。表中 NtN0t 是理想种群的数量变化关系式,所以成立的前提条件是资源充分、空间充足、缺乏天敌、气候适宜等,即种群增长不受东方田鼠种群密度增加的影响。若东方田鼠种群迁入初期为 3 000 只,则 30 天后该种群的数量(N30)为：N303 000(1.0147)30 只。(2)退耕还湖,进行生物防治,适当引入天敌等措施都可以降低环境容纳量,从而防治东方田鼠。
