高考生物 题型分析 种群的特征和数量的变化.docx

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高考生物题型分析种群的特征和数量的变化

高中生物题型分析----种群的特征和数量变化

题型一、种群的特征

一、考查形式

选择题

二、典型例题

1．如图甲表示某一经济鱼类的种群特征，图乙是某时期该鱼类种群的年龄组成曲线。

下列分析正确的是（　　）

A．图乙为C点后该经济鱼类年龄组成曲线

B．在B点时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量

C．估算一个种群的出生率和死亡率，即可确定种群密度的大小

D．D点时种群数量达到最大值

答案　D

解析　由图甲可以看出：

B点时，出生率大于死亡率，且出生率与死亡率的差值最大，此时种群的增加量最大；D点时，出生率与死亡率相等，种群数量达到最大。

图乙代表衰退型年龄组成，而C点时，出生率大于死亡率，此时种群仍表现为数量增加。

在B点有利于该种群的持续增长，在D点时捕捞鱼类得到的日捕获量最大。

出生率和死亡率是决定种群密度和种群数量的直接因素，此外性别比例、迁入率和迁出率等也影响着种群密度和种群数量，因此，仅估算一个种群的出生率和死亡率，并不能确定种群密度的大小。

2．下列有关调查种群密度的说法，错误的是（　　）

A．五点取样和等距取样是样方法取样的常用方法，遵循了随机取样的原则

B．调查古树木、蝗虫的幼虫、某种蛇的种群密度，通常采用样方法

C．标志重捕法调查得到的种群密度一般不是最精确的实际值

D．将M只鹿标记后，在重新捕获的n只鹿中有m只被标记，则该鹿群约有（M×n÷m）只

答案　B

解析　采用样方法调查种群密度，在选取样方时要随机取样。

样方法除适应于植物的种群密度调查外，一些运动能力弱、活动范围小的生物，如昆虫卵、蚜虫和跳蝻等也可用此法进行密度调查；由于蛇的活动范围较广，故调查其种群密度不宜采用样方法，而用标志重捕法。

利用标志重捕法调查得到种群密度时，由于受各种因素的影响，得到的密度只是估计值，一般不是最精确的实际值。

将M只鹿标记后，在重新捕获的n只鹿中有m只被标记，根据种群密度计算公式可知，该鹿群约有（M×n÷m）只。

三、答题技巧

1.种群各数量特征及其之间的关系

2．分析种群的数量特征

观察下图中种群各特征的关系，回答相关问题。

（1）种群密度是种群最基本的数量特征。

（2）出生率和死亡率及迁入率和迁出率是决定种群大小和种群密度的直接因素。

（3）年龄组成和性别比例不直接决定种群密度，但能够预测和影响种群密度的变化趋势。

（4）除以上条件外，气候、食物、天敌、传染病等都影响种群密度的变化。

3．比较两种种群密度的调查方法

比较

项目

样方法

标志重捕法

调查

对象

植物或活动范围小的动物

活动范围大的动物

调查

程序

注意

事项

①随机取样

②样方大小适中

③样方数量不宜太少

④宜选用双子叶植物

①标记个体与未标记个体在重捕时被捕获的概率相同

②调查期间没有大规模迁入和迁出，没有外界的强烈干扰

4.样方法的适用范围及计数时应注意的问题

（1）样方法并非只适用于植物。

对于活动能力弱、活动范围小的动物或某种昆虫卵也可用样方法调查。

（2）样方法计数时应遵循的原则。

同种植物无论大小都应计数，若有正好在边界线上的个体，应遵循“计上不计下，计左不计右”的原则，即只计数样方相邻两条边及其夹角上的个体。

5.种群年龄组成的类型及判断技巧

1）．明确图示类型

（1）模式图

（2）统计图

（3）曲线图

（4）柱形图

2）．关注组成特点，准确判断类型：

无论何种图形，均应注意各年龄段个体的比例。

增长型中的幼年个体多、老年个体少，稳定型中的各年龄段个体比例适中，衰退型中的幼年个体少、老年个体多。

四、变式训练

1.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的个体数）。

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着季节更替而变化

D．大量诱杀雄性个体不会影响该种群的密度

答案　D

解析　据图可知，不同月份种群的年龄结构不同，其中4至10月份，个体逐渐发育到性成熟，12月份没有未成熟个体，表明在10月份种群的出生率可能为零，A、C两项正确；天敌迁入后，会捕食该种群中年幼或弱小的个体，影响种群的年龄结构，B项正确；大量诱杀雄性个体会降低种群的出生率，从而对种群的密度产生影响。

D项错误。

2．某小组用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度。

下列做法错误的是（　　）

A．随机取样

B．选择植物生长茂盛处取样

C．根据调查数据估算该种群密度

D．根据地段的形状确定取样方法

答案　B

解析　用样方法最主要的是进行随机取样，A正确，B错误；根据调查数据取平均数可估算该种群的种群密度，C正确；根据地段的不同可因地制宜采用不同的样方法，如五点取样法和等距取样法等，D正确。

3.在生态学研究中，下列方法与研究目的不相符的是（　　）

A．给海龟安装示踪器调查其洄游路线

B．给大雁佩戴标志环调查其迁徙路线

C．用样方法研究固着在岩礁上贝类的种群关系

D．用标志重捕法调查达乌尔黄鼠的丰（富）度

答案　D

解析　给海龟安装示踪器可调查其洄游的路线，故A项符合；给大雁佩戴标志环可调查其迁徙的路线，故B项符合；岩礁上的贝类活动能力比较弱，可用样方法调查其种群关系，故C项符合；丰（富）度是指群落中物种数目的多少，即有多少种生物。

物种越多，丰（富）度越大。

标志重捕法只能调查达乌尔黄鼠一种生物的种群密度，不能调查丰（富）度，故D项不相符。

题型二、“J”型曲线和“S”型曲线

一、考查形式

选择题或填空题

二、典型例题

1．如图所示为种群在理想环境中呈“J”型增长，在有环境阻力条件下，呈“S”型增长。

下列关于种群在某环境中数量增长曲线的叙述，正确的是（　　）

A．当种群数量达到e点后，种群数量增长速率为0

B．种群增长过程中出现环境阻力是在d点之后

C．图中阴影部分表示克服环境阻力生存下来的个体数量

D．若该种群在c点时数量为100，则该种群的K值为400

答案　A

解析　当种群数量到达e点后，种群数量不再增加，因此增长速率为0；环境阻力在d点之前就已出现；阴影部分表示被淘汰的个体数量。

2．下面三种曲线是同一生物在同样条件下的培养结果。

以下分析错误的是（　　）

A．图1、2、3都可以表示该种群在有限环境条件下的增长规律

B．图1中a点和图3中e点的增长速率与图2中的c点对应

C．图1中b点和图3中f点的增长速率与图2中的d点对应

D．图1、2、3中的b、c、f点都可以表示种群达到了环境容纳量

答案　D

解析　本题涉及种群数量增长的三条曲线，首先要对三个曲线图中纵横坐标的含义进行对比：

图1和图2的横坐标都表示时间，但图1的纵坐标表示种群个体数，图2的纵坐标表示种群增长速率；图3的横坐标表示种群密度，纵坐标表示出生率或死亡率。

通过分析曲线可知，三个曲线图中的种群个体数量最终都达到一个最大值，所以它们都属于“S”型增长，环境条件是有限的，A正确。

图1中，曲线斜率最大的点（a点）增长速率最大，图3中出生率和死亡率差值最大的点（e点）增长速率最大，这两个点对应图2中的c点，B正确。

图1中的b点增长速率为0，图3中的f点出生率＝死亡率，增长速率也为0，这两个点均对应图2中的d点，C正确。

图1、2、3中表示种群达到了环境容纳量的点分别是b、d、f点，D错误。

三、答题技巧

1．种群增长的两种曲线比较

阴影部分代表环境阻力，也可表示达尔文自然选择学说中被淘汰的部分。

2．K值变动的示意图

（1）同一种生物的K值不是固定不变的，会受到环境的影响，当环境不遭受破坏的情况下，K值会在平均值附近上下波动。

当种群偏离平均值的时候，会通过负反馈机制使种群数量回到一定范围内。

（2）环境遭受破坏后K值会下降；环境得到改善后K值会上升。

3．K值的不同表示方法

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。

4．在下表中比较“J”型和“S”型曲线

项目

“J”型曲线

“S”型曲线

曲线模型

形成条件

资源无限的理想条件

资源有限的自然条件

增长率

不变

越来越小

有无K值

无K值，持续增加

有K值，可在K值

附近上下波动

种群增长

速率曲线

5．讨论模型构建的应用

（1）K值的应用

①对野生生物资源的保护措施：

保护野生生物生活的环境，减小环境阻力，增大K值。

②对有害生物的防治措施：

增大环境阻力（如为防鼠害而封锁粮食、清除生活垃圾、保护鼠的天敌等），降低K值。

（2）K/2值的应用

①对资源开发与利用的措施：

种群数量达环境容纳量的一半时种群增长速率最大，再生能力最强——把握K/2值处黄金开发点，维持被开发资源的种群数量在K/2值处，可实现“既有较大收获量又可保持种群高速增长”，从而不影响种群再生，符合可持续发展的原则。

②对有害生物防治的措施：

务必及时控制种群数量，严防达K/2值处（若达K/2值处，会导致该有害生物成灾）。

6.种群数量增长中的2个关注

（1）种群增长率和增长速率的区别

①种群增长率是指种群中增加的个体数占原来个体数的比例，通常以百分比表示。

②增长速率是指某一段时间内增加的个体数与时间的比值。

在坐标图上可用某时间内对应曲线的斜率表示，斜率大则增长速率快。

③在“J”型曲线中，种群增长率基本不变，增长速率逐渐增大；在“S”型曲线中，种群增长率逐渐减小，增长速率先增大后减小。

（2）对“λ”的理解

Nt＝N0λt，λ代表种群数量增长倍数，不是增长率。

λ>1时，种群密度增大；λ＝1时，种群密度保持稳定；λ<1时，种群密度减小。

四、变式训练

1.在野外试验站，研究棉蚜发生期开放和封闭条件下、不同初始密度（1和20头/叶）的棉蚜种群密度变化，各实验组均放置规格、数量相同的棉叶，结果如下图。

有关叙述正确的是（多选）（　　）

A．初始密度相同的种群开放条件下先于封闭条件下衰退，可能与迁出有关

B．初始密度相同的种群开放条件下先于封闭条件下达到密度峰值，可能与迁入有关

C．开放和封闭条件下种群数量均在达到K值时开始衰退

D．开放和封闭条件下种内斗争均在种群衰退时开始减弱

答案　AB

解析　封闭条件与开放条件相比最大的不同在于能否阻断种群的迁入和迁出，在初始密度相同的条件下，随着种群密度的增大，种内斗争逐渐加强，开放条件下容易在种群密度比较大时出现迁出现象从而导致种群数量减少，故A项正确；在初始密度相同的情况下，开始种内斗争较弱时，开放条件下容易出现外来种群迁入现象，从而使种群增长速度过快而率先达到密度峰值，故B项正确；分析图中的四条曲线可知，种群的密度在达到最高点时，都没有出现一段时间内种群数量保持稳定的现象，即达到K值的现象，所以四条曲线最高点所对应的种群数值并不一定是种群的K值，因此，无论是开放条件还是封闭条件，种群数量并不一定在达到K值时开始下降，故C项错误；因实验中放置规格、数量相同的棉叶，随种群数量的增加，棉叶减少，导致棉蚜因缺少食物而使种内斗争加剧，但种群数量减少后棉叶数量更少，种内斗争不会减弱，故D项错误。

2.如图表示出生率、死亡率和种群密度的关系，据此分析得出的正确表述是（　　）

A．在K/2时控制有害动物最有效

B．图示规律可作为控制人口增长的依据

C．该图可用于实践中估算种群最大净补充量

D．在K/2时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量

答案　C

解析　A项中，K/2时种群增长速率最大，控制有害动物应在K/2之前最有效；B项中，我国控制人口增长的主要措施是实行计划生育，即降低人口出生率减少净补充量，不能靠增加死亡率来减少净补充量；C项中，可通过出生率和死亡率来估算种群最大净补充量；D项中，在捕捞鱼类后使种群数量降低至K/2能获得最大的种群增长速率，但不能获得最大日捕获量。

题型三、探究培养液中酵母菌种群数量的变化

一、考查形式

选择题

二、典型例题

1．某同学在进行“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，根据实验的结果绘制出了如图所示的酵母菌种群数量变化曲线图，下列有关实验分析错误的是（　　）

A．在酵母菌种群数量增长的不同阶段，可能具有相同的增长速率

B．当种群数量达到K值时，其年龄组成为稳定型

C．de段种群的增长速率为负值，其主要原因是营养物质的缺乏

D．本实验中不存在对照，酵母菌个体数常用抽样检测法获得

答案　D

解析　增长速率是指单位时间内增加的个体数，在酵母菌种群数量增长的不同阶段，可能具有相同的增长速率；在K值时，种群数量相对稳定，种群的年龄组成为稳定型；de段种群个体数量下降，其主要原因是营养物质被过度消耗，此时种群的增长速率为负值；本实验在前后之间形成自身对照。

2.研究人员对某草原生态系统进行了相关的生态学调查。

在无迁入、迁出的情况下，绘制出某昆虫种群数量的λ值随时间的变化曲线。

请分析回答下列问题：

（1）该种群在前5年种群数量的变化类型是________曲线增长，5年后λ值开始变小的原因是_____________________________________________________________________。

（2）为提高牧草产量，计划在该草原上喷施某种化肥，若要探究这种化肥是否不利于上述昆虫的存活，请完善以下实验设计并预测结果。

实验步骤：

①将生理状况相似的该昆虫分成数量相等的两组。

②________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

③________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

④一段时间后，分别统计两组昆虫的生存率。

结果预测：

_______________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案　

（1）“J”型　环境阻力增大（其他合理答案也可）　

（2）实验步骤：

②实验组昆虫用喷施过化肥的牧草饲喂，对照组昆虫用喷施过等量清水的等量同种牧草饲喂　③将两组昆虫置于相同的适宜环境中　结果预测：

若实验组昆虫的生存率明显低于对照组，说明此种化肥不利于该昆虫的生存；若两组昆虫的生存率基本相同或实验组的生存率明显高于对照组（只答两组基本相同也可），说明此种化肥对该昆虫没有不利影响

解析　

（1）由图可知，在前5年，λ值不变且都大于1，说明种群数量的增长率不变，种群数量呈“J”型曲线增长，5年后λ值开始变小，但一段时间内该值还大于1，说明种群数量增长减缓，环境阻力加大。

（2）是否喷施某种化肥是该实验的自变量，实验组的昆虫食用的牧草喷施了化肥，对照组的昆虫食用的牧草没有喷施；两组昆虫的生长状况、数量、昆虫的饲养环境都是无关变量，在实验组和对照组中应完全相同且适宜；因变量是昆虫的生存率。

探究性实验的结果和结论不是唯一的，因此，在进行结果预测时，要注意全面分析。

三、答题技巧

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）在理想的无限环境中，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。

2．实验流程

（1）

类型、条件,

（2）

目的,

（3）

―→每天将含有酵母菌的培养液滴在计数板上，计数一个小方格内的酵母菌数量，再以此为根据，估算试管中的酵母菌总数

（4）

―→

（5）

―→

易错警示　该探究实验应注意的问题

（1）显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应遵循“数上线不数下线，数左线不数右线”的原则计数。

（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）每天计数酵母菌数量的时间要固定。

（4）溶液要进行定量稀释。

（5）计算1mL菌液的数量。

四、变式训练

1．下列关于“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验的相关操作，正确的是（　　）

A．培养用具必须经过严格的灭菌处理，培养液则不需灭菌

B．培养酵母菌时，必须去除培养液中的溶解氧

C．从瓶中吸出培养液进行计数之前，不必摇匀培养瓶中的培养液

D．为了方便酵母菌计数，培养后期的培养液应先稀释再计数

答案　D

解析　在进行“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验时，培养用具和培养液都必须经过严格的灭菌处理，否则会引起杂菌污染，影响酵母菌的生长；酵母菌是兼性厌氧菌，在有氧气时，大量繁殖，所以培养酵母菌时，必须供应充足的氧气；从瓶中吸出培养液进行计数之前，必须摇匀培养瓶中的培养液，使酵母菌分布均匀，从而减小误差；为了方便酵母菌计数，培养后期的培养液应先稀释再计数。