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第4章 种群和群落 第1节 种群的特征 第2节 种群数量的变化,【知识梳理】 一、种群的特征 1.调查种群密度的方法: (1)样方法。 适用范围:植物、_的动物。 取样关键:_。 常用取样法:五点取样法、_。,活动范围小,随机取样,等距取样法,(2)标志重捕法。 适用范围:_、活动范围大的动物。 计算公式:_(N为种群数量,M为标记个体数,n为第一 次捕捉并标记数量,m为重捕个体中被标记个体数)。,活动能力强,N=Mn/m,2.出生率和死亡率、迁入率和迁出率: (1)出生率和死亡率:单位时间内_的个体数目占该种 群个体总数的比率。 (2)迁入率和迁出率:单位时间内_的个体数目占该种群 个体总数的比率。,新产生或死亡,迁入或迁出,3.年龄组成和性别比例: (1)写出上图中各年龄组成的类型。 _,_,_。,增长型,稳定型,衰退型,(2)各年龄组成类型的特点及种群密度的变化趋势: (3)性别比例:种群中_数目的比例。,幼年个体多,老年个体少,基本不变,幼年个体少,老年个体多,雌雄个体,4.种群的空间特征: (1)概念:组成种群的个体,在其生活空间中的_。 (2)类型:均匀分布、随机分布、集群分布。,位置状态或布局,二、种群数量的变化 1.研究方法:_。 观察研究对象,提出问题提出合理的_根据实验数据, 用适当的_对事物的性质进行表达检验或修正。,构建数学模型,假设,数学形式,2.种群数量增长的两种类型:,(1)A图为_曲线。 产生原因:_条件充裕、气候适宜、没有敌害等。 曲线特点:种群数量每年以一定的_增长。 数学模型:_(N0为该种群的起始数量,t为时间,Nt为t年 后该种群的数量,表示该种群数量是一年前种群数量的倍数)。,“J”型,食物和空间,倍数,Nt=N0t,(2)B图为_曲线。 产生原因:受环境条件,如_等的制约。 曲线特点:种群数量达到_(即K值)后,将停止增长。 决定因素:_。 影响因素,自然因素:气候、食物、_、_等 人为因素:_,天敌,传染病,人类活动,“S”型,空间、食物、天敌,环境容纳量,出生率和死亡率、迁出率和迁入率,【小题快练】 1.考题诊断: (1)(2014江苏高考T5A)一片草地上的所有灰喜鹊是一个灰喜鹊种 群。 ( ) 【分析】在一定的自然区域内,同种生物的全部个体形成种群。 (2)(2014江苏高考T5B)可以用标志重捕法调查老房屋中壁虎的种 群密度。 ( ) 【分析】标志重捕法适用于活动能力强、活动范围较大的动物,调 查壁虎的种群密度,可用标志重捕法。,2.易错诊断: (1)种群数量的变化也就是指种群数量的增长和波动。 ( ) 【分析】种群数量的变化除了增长和波动外,也会下降,甚至消亡。 (2)对于“S”型曲线,同一种群的K值是固定不变的,与环境因素无 关。 ( ) 【分析】种群的K值即环境容纳量,是某一特定环境下的种群最大数 量,环境改变,环境容纳量即随之改变。,(3)研究种群数量的变化有利于对有害动物进行防治以及对野生生物 资源加以保护和利用。 ( ) 【分析】研究种群数量变化在野生生物资源的合理利用和保护、害 虫的防治等方面有重要意义。 (4)在K/2时控制有害动物最有效。 ( ) 【分析】在K/2时,种群的增长速率最大,有害动物的防治难度大, 在种群数量较少时控制最有效。,3.教材研习: (必修3 P63图4-3改编)种群的年龄组成大致可分为图示a、b、c三种类型,据图分析,下列表述不正确的是( ),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c图所示类型 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a图所示类型 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c图所示类型 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b所示类型,【解析】选A。种群数量的增长取决于出生率和死亡率,从我国人口现状看,虽然出生率下降,但其值依然大于死亡率,人口数量仍在上升,应为图a(增长型)所示类型。严格控制渔网孔眼大小保护幼鱼,使幼年个体数量远大于成、老年个体数量,该鱼种群的年龄组成为图a所示的增长型。用性引诱剂干扰害虫正常交尾,使幼虫数量锐减,害虫的年龄组成将为图c所示的衰退型。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b所示的稳定型。,4.一年蓬是一种常见的草本植物。在一块弃耕的正方形荒地上调查 该种群的密度时,通常需要选择多个大小相等的样方,然后再对该 植物进行计数,即可获得该种群密度的估算值。选择样方的正确方 法是( ) A.在正方形荒地的对角线上等距离选择样方 B.在该植物集中分布的地方选择样方 C.在该植物稀疏分布的地方选择样方 D.分别在该植物集中和均匀的地方选择样方,【解析】选A。正方形地块上比较适合用五点取样法,即在对角线上等距离选择样方;长方形的地块上比较适合用等距取样法。样方法是在被调查种群的生存环境内,随机选取若干个样方。,5.种群数量呈指数式增长的条件是( ) A.只有食物受到限制时 B.在物种适宜的环境中食物开始出现不足,但还不至于影响到该物种在这里的生存 C.只有没有被捕食时 D.在人工控制的实验室理想条件下,【解析】选D。种群数量呈指数式增长,必须在食物和空间条件充裕、气候适宜、资源充足、没有敌害等理想条件下才会出现。这种条件在自然界中是不存在的,只有在人工控制的实验室条件下才会出现。,6.下列有关种群特征的叙述,错误的是( ) A.不同物种的种群密度往往差异很大 B.年龄组成是指种群中各年龄期的个体数目 C.同一物种的种群密度不会发生变化 D.出生率和死亡率是指种群在单位时间内新产生和死亡的个体数目 【解析】选C。种群具有种群密度、年龄组成、性别比例、出生率和死亡率等特征。种群密度会因种群的不同而有较大差异。同一物种在不同的环境条件下的种群密度也有差异,如一片农田中的东亚飞蝗,夏天时种群密度较高,在秋末天气较冷时种群密度相对较低。,7.为研究酵母菌种群密度的动态变化,某同学用1 000 mL的锥形瓶作为培养容器,棉塞封口,装入200 mL培养液,接种酵母菌后在适宜条件下培养,培养过程中( ) A.用血细胞计数板计数,不同时间取样后显微镜视野中酵母菌细胞数量不断增加 B.一段时间内酵母菌以“J”型方式增长 C.酵母菌只能进行有氧呼吸 D.可直接从静置的培养瓶中取出培养原液稀释后进行计数,【解析】选B。酵母菌是兼性厌氧微生物,既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸。一段时间内酵母菌以“J”型方式增长。用血细胞计数板计数,相同时间取样才能说明问题。应该振荡混合均匀取出培养原液稀释后进行计数,而不是直接从静置的培养瓶中取样。,【速记卡片】 1.种群的5个特征:种群密度,出生率和死亡率,年龄组成,性别比例,迁入率和迁出率。 2.年龄组成的3种类型: (1)增长型:幼年个体数目最多,老年个体数目最少。 (2)稳定型:各年龄组成数目比例适中。 (3)衰退型:老年个体数目偏多,幼年个体数目偏少。,3.种群密度的2种调查方法: (1)标志重捕法。 适用范围:活动能力强的动物。 计算:假设在对某种群密度的调查中,第一次捕获并标记m只个 体,第二次捕获N只个体,其中标记个体n只,设该种群数量为M, 则Mm=Nn,M= (只) (2)样方法。 适用范围:一般为植物或活动能力弱的动物。 取样关键:随机取样。,4.种群数量增长的2种类型: (1)“J”型增长曲线。 产生原因:食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等。 曲线特点:种群数量以一定的倍数连续增长。 (2)“S”型增长曲线。 产生原因:受环境条件,如空间、食物、天敌等的制约。 曲线特点:种群数量达到环境容纳量(即K值)后,将停止增长,达到K/2时,增长速率最大。,考点一 种群特征及种群密度的调查方法 1.种群数量特征的分析:,(1)种群密度是种群最基本的数量特征。 (2)出生率和死亡率、迁入率和迁出率是决定种群密度变化的直接因素。 (3)年龄组成和性别比例不直接决定种群密度,但在一定程度上能预测种群数量的变化趋势。,增长型:出生率死亡率增长 稳定型:出生率死亡率基本不变 衰退型:出生率死亡率减小,种群密度,(4)有关种群特征的实际应用归纳。 城市人口的剧增迁入率迁出率造成的。 中国人口的增长出生率死亡率造成的,不能单纯说是出生率高造成的。 计划生育政策控制出生率,使增长率下降。 利用性外激素诱捕雄蛾通过改变性别比例来降低出生率。 将性外激素释放到大田里通过,干扰雌雄蛾正常交尾降低出生率。,2.种群密度的调查方法: (1)样方法。 适用范围:不仅适用于植物,还适用于活动能力弱、活动范围小的动物(如蚯蚓、跳蝻)或某种昆虫卵。,方法步骤: 准备:观察地形,注意安全 确定调查对象:如一块农田中的荠菜或蒲公英等 确定样方 ,样方数量:调查双子叶草本植物时,样方数目 一般为10个 样方大小:调查双子叶草本植物时,样方大小 一般为1 m2的正方形 取样方法:随机取样,常用的有五点取样法和 等距取样法,计数:计数每个样方内所调查植物的数量,做好记录 计算种群密度:某植物种群密度=,计数原则:同种生物个体无论大小都要计数,若有正好在边界线上的,应遵循“计上不计下,计左不计右,四角只计左上角”的原则,如图: (注:实心圈表示要统计或测量的个体),注意事项: a.调查对象一般不选丛生或蔓生的单子叶草本植物,而选择双子叶 草本植物,容易辨别个体数目。 b.选取样方时,要随机取样,且选取平坦、开阔、被调查种群分布 比较均匀的地段。 c.选取样方的个数要依总面积的大小而定,总面积大的选取样方要 多些。 d.植物的大小不同,样方面积也应不同。如乔木的样方面积为 100 m2,灌木为16 m2。,(2)标志重捕法。 适用范围:活动能力强、活动范围大的动物。 计算公式: 种群数量(M)=,公式成立条件:标记个体与未标记个体在重捕时被捕的概率相等,在调查期内没有新的出生和死亡,没有迁入和迁出。 标记的要求。 a.标记不能过分醒目。 b.标记物和标记方法必须对动物的身体、寿命和行为不会产生伤害。 c.标记符号必须能够维持一定的时间,在调查研究期间不能消失。,【高考警示】与种群特征有关的两点提醒 (1)年龄组成并不决定种群密度的变化:年龄组成只是预测种群密度的变化趋势,但该趋势不一定能够实现,还要看影响种群密度变化的其他因素,如气候、食物、天敌、传染病等。 (2)种群数量不等于种群密度: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”,即种群数量增加,种群密度不一定增加。,【考题回访】 1.(2013浙江高考)下列关于出生率的叙述,正确的是( ) A.若某一种群年初时的个体数为100,年末时为110,其中新生个体数为20,死亡个体数为10,则该种群的年出生率为10% B.若某动物的婚配制为一雌一雄,生殖期个体的雌雄比越接近11,则出生率越高 C.若通过调控环境条件,使某动物的性成熟推迟,则出生率会更高 D.若比较三种年龄结构类型的种群,则稳定型的出生率最高,【解题指南】解答本题需注意以下几点: (1)影响出生率的因素:出生率、死亡率、迁入率、迁出率都可以影响种群密度,而其中出生率和死亡率是主要决定因素。性别比例通过影响出生率来间接影响种群密度。年龄结构可以预测种群变化趋势。 (2)年龄结构类型:增长型、稳定型和衰退型。 增长型的出生率大于死亡率,稳定型的出生率基本等于死亡率,衰退型的出生率小于死亡率。,【解析】选B。本题考查出生率计算以及性别比例、性成熟时间、年龄结构等对出生率的影响等相关内容。A项中,种群年初个体数为100,一年新生个体数为20,出生率为20%,死亡个体数为10,死亡率为10%,种群年增长率为10%,故错误;B项中,婚配制为一雌一雄的动物,当雌雄比为11时,每个个体都能产生后代,此时的出生率最高,越接近该比例,出生率越高,故正确;C项中,调控环境条件,使动物性成熟推迟,动物的繁殖时期推迟,会导致年平均出生率更低,故错误;D项中,三种年龄结构类型的种群,增长型的出生率最高,故错误。,2.(2015合肥模拟)在某池塘中,第一次捕获鲫鱼106条,做上标记后放回,第二次捕获鲫鱼91条,其中有标记的25条。由此可以估算出该池塘中鲫鱼的密度。后来发现这次估算的结果与实际误差较大,分析其原因不正确的是( ) A.捕鱼用的渔网网眼太大 B.被标记的鱼放回后有一小部分死亡 C.两次捕获的鲫鱼数量较小 D.重捕方法不当使捕获的鱼部分死亡,【解析】选D。A项捕鱼用的渔网网眼大小与捕捞的鱼的大小有关,网眼太大导致只能捕捉大鱼,种群数量估算的也只是大鱼的数量。B项,如果被标记的鱼死亡,第二次捕获的被标记的鱼数量将减少,则对结果造成较大的影响。C项,两次捕获的数量较小,会带有较大的偶然性,也会造成估算结果较大的误差。D项,重捕方法不当使捕获的鱼部分死亡,会影响到标记和未标记鱼的数量,故两次估算结果与实际误差不会太大。,【延伸探究】 (1)上题所涉及的调查种群密度的前提条件是什么? 提示:标记个体与未标记个体在重捕时被捕的概率相等,在调查期 内没有出生和死亡,没有迁入和迁出。 (2)从题设的捕获结果推算出该池塘中鲫鱼的种群数量(N)是多少。 提示: ,N386(条)。,3.(2015宁波模拟)下列调查活动或实验中,实验所得到数值与实际数值相比偏小的是( ) A.标志重捕法调查池塘中鲤鱼的种群密度时,部分鲤鱼身上的标记物脱落 B.探究培养液中酵母菌种群数量时,从试管中吸取培养液计数前未振荡试管 C.用样方法调查草地上的蒲公英时,不统计正好在样方线上的个体 D.调查某遗传病的发病率时以患者家系为调查对象,【解析】选C。标记物脱落可能导致重捕数统计量的减少,与实际比较应偏大;探究酵母菌种群数量时,计数前未振荡试管,酵母菌分布不均匀,可能吸取的酵母菌数量过多或过少,导致得到的数值偏大或偏小;用样方法调查草地上的蒲公英,需要将样方内和两条样方线上的个体进行统计,只统计样方内的个体会导致计数偏小,得到的数值偏小;只以患者家系为调查对象调查遗传病时,发病率比实际值大。,【加固训练】 1.甲、乙、丙是同一物种的三个种群,其年龄组成见表。三个种群年龄组成的类型为( ),A.甲是增长型,乙是稳定型,丙是衰退型 B.甲是稳定型,乙是增长型,丙是衰退型 C.甲是增长型,乙是增长型,丙是衰退型 D.甲、乙、丙三个种群都是稳定型 【解析】选A。甲种群幼年个体多于老年个体,故种群年龄组成为增长型;乙种群各年龄段个体比例适中,故种群年龄组成为稳定型;丙种群老年个体比幼年个体多,故丙的年龄组成为衰退型。,2.下列有关调查动物种群密度方法的叙述,正确的是( ) A.草地中跳蝻的种群密度一般不采用样方法进行调查 B.对于活动能力强、活动范围大的动物最好采用样方法调查种群密度 C.运用标志重捕法调查时,个体被捕捉的概率应相等,而与标记状况、年龄和性别无关 D.对农作物上的蚜虫、植物叶片上的昆虫卵常采用标志重捕法调查种群密度,【解析】选C。跳蝻活动范围很小,一般用样方法进行调查。对于活动能力强、活动范围大的动物最好采用标志重捕法调查种群密度。运用标志重捕法调查时,个体被捕捉的概率应相等,而与标记状况、年龄和性别无关。对农作物上的蚜虫、植物叶片上的昆虫卵常采用样方法调查种群密度。,考点二 种群数量的变化 1.“J”型曲线和“S”型曲线: (1)区别:,(2)联系: 两种增长曲线的差异主要是由于环境阻力的有无造成的 “J”型曲线 “S”型曲线,2.K值与K/2值在实践中的应用: (1)K值含义:即环境容纳量,是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。种群数量达到最大值(K值)以后保持相对稳定。,(2)应用。 K值: a.对野生生物资源的保护措施:如对于大熊猫,要保护其生活环境,应尽量减少环境阻力,增大K值。 b.对有害生物的防治措施:如对于家鼠,要封存粮食、清理垃圾等,增大环境阻力,降低K值。,K/2值: a.对资源开发与利用的措施:如捕鱼后保留在K/2值处,种群增长速率最大,可实现“既有较大收获量又可保持种群高速增长”,符合可持续发展的原则。 b.对有害生物防治的措施:如灭鼠时及时控制种群数量,严防达到K/2值,若达到该值,会导致该有害生物成灾。,3.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。 在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,会通过负反馈调节机制使种群密度回到一定范围内。 (2)环境遭受破坏,K值会下降;当生物生存的环境改善,K值会上升。,4.影响种群数量变化的因素: 种群的数量变化包括增长、波动、稳定、下降等。其影响因素主要有: (1)内因。 起始种群个体数量。 导致种群数量增加的因素:出生率和迁入率。 导致种群数量减少的因素:死亡率和迁出率。,(2)外因。 自然因素:气候、食物、天敌、传染病等。 人为因素:种植业、养殖业发展,砍伐森林,猎捕动物,环境污染等。,【提分技法】用曲线图表示K值的方法 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。,【考题回访】 1.(2014浙江高考改编)下列关于环境容纳量的叙述,正确的是 ( ) A.环境容纳量是指种群的最大数量 B.人为因素会改变环境容纳量的大小 C.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 D.植食动物在自然环境条件下,一年四季的环境容纳量以冬季最大,【解题指南】(1)题干关键词:“环境容纳量”。 (2)关键知识:环境容纳量是指环境所能容纳的种群最大数量,并不是指种群数量的最高值,在某些时候种群数量可能高于环境容纳量。,【解析】选B。本题主要考查影响环境容纳量的因素,影响环境容纳量的因素主要是资源和空间。环境容纳量是指环境所能容纳的种群最大数量,并不是指种群数量的最高值,故A项错误。人为因素能改变环境等,因而会直接影响环境容纳量,故B项正确。在理想条件下,种群呈“J”型增长,无环境容纳量,故C项错误。由于夏季是植物生长的季节,为植食动物提供丰富的食物资源,环境容纳量应为夏季最大,故D项错误。,2.(2015济南模拟)资源的合理使用既可实现产量的最大化,又不影响资源的可持续利用。自然种群增长曲线呈“S”型。假设种群的K值为200,N表示种群数量,据表分析正确的是( ),A.环境阻力对种群增长的影响出现在S4点之后 B.防治蝗虫应在蝗虫数量达到S3点时进行 C.渔业捕捞后需控制剩余量在S3点 D.(K-N)/K值为0.25时,种群增长速率最大 【解析】选C。种群存在之初就有环境阻力,就会对种群的增长产生影响;防治蝗虫应在蝗虫数量最少即S1点时进行;渔业捕捞后需控制剩余量在S3点即K/2;种群增长速率最大为K/2即S3点,(K-N)/K值为0.50时。,3.(2014福建高考)研究人员用样方法调查了某地北点地梅(一年生草本植物)的种群数量变化,结果如图所示。下列叙述正确的是( ),A.1972年北点地梅个体间生存斗争程度较1975年低 B.1971年种子萌发至幼苗阶段的死亡率高于幼苗至成熟植株阶段 C.统计种群密度时,应去掉采集数据中最大、最小值后取平均值 D.由于环境条件的限制,5年间该种群数量呈“S”型增长 【解题指南】(1)关键知识:明确计算种群密度的方法和种群数量增长的特点。 (2)图示信息:通过种群数量的多少判断个体间生存斗争程度的高低,通过曲线的下降幅度判断死亡率的高低。,【解析】选B。本题主要考查种群密度的调查方法和种群数量的变化曲线。分析图示曲线可知,1972年北点地梅种群密度比1975年的大,个体间生存斗争程度也高,A项错误;纵坐标可表示种群密度,横坐标为时间,而死亡率是在单位时间内死亡的个体数占该种群个体总数的比率,从图中数据可知,1971年种子萌发至幼苗阶段的死亡率高于幼苗至成熟植株阶段,B项正确;统计种群密度时,不应舍弃所得数据,C项错误;从5年间的统计数据可看到,种群密度每年都在下降,D项错误。,【加固训练】 1.(2015济南模拟)在调查某林场松鼠的种群数量时,计算当年种群数量与一年前种群数量的比值(),并得到如图所示的曲线。据此图分析得到的下列结论中错误的是( ),A.前4年该种群数量基本不变,第5年调查的年龄组成可能为衰退型 B.第4到第8年间种群数量在下降,原因可能是食物的短缺和天敌增多 C.第8年时种群数量最少,第8到第16年间种群数量增加,且呈“S”型曲线增长 D.如果持续第16到第20年间趋势,后期种群数量将呈“J”型曲线增长,【解析】选C。前4年,值为定值,-1=0,说明种群增长率为0,种群数量保持不变,第5年-10,说明种群增长率为负值,种群数量下降,年龄组成为衰退型;影响种群数量的因素有气候、食物、天敌、传染病等;第8到16年间-1不是一个定值,说明种群呈“S”型曲线增长,第10年的种群数量最少;由图示曲线图趋势知如果持续第16到第20年间趋势,后期种群数量将呈“J”型曲线增长。,2.(2015淮南四校联考)下图为种群增长的“J”型和“S”型曲线数学模型,结合所学的有关知识分析下列叙述,正确的一项是( ),A.只要环境中的食物和空间条件充足,种群就按“J”型曲线增长 B.从模型建构来看,可以将“S”型曲线的开始阶段视为“J”型增长 C.“J”型曲线增长的种群随密度增大种内斗争增强 D.种群的“S”型曲线增长受种群自身密度的影响 【解题指南】解答本题的关键: (1)明确“J”型曲线是在理想的条件下,食物、空间条件充裕、气候适宜、没有敌害和疾病,也没有种内斗争。 (2)知道“S”型曲线增长受自身密度等多种因素的影响。,【解析】选D。本题考查种群数量变动的两种模型。A错误,“J”型增长的理想条件不但包括食物和空间,还有其他条件。B错误,“J”型增长没有环境阻力;从模型来看,“J”型曲线反映的是种群在没有环境阻力时的数量增长曲线,而“S”型曲线反映的是种群在存在环境阻力时的数量增长曲线,虽然“S”型曲线的开始部分受到的环境阻力较小,但是仍然不能等同于没有受环境阻力的“J”型曲线。C错误,“J”型增长的理想条件下没有种内斗争。D正确,种群密度会影响种群的增长,故“S”型增长受自身密度的制约。,【延伸探究】 (1)“S”型曲线种群随密度增大种内斗争如何变化? 提示:随密度增大种内斗争增强。 (2)“S”型曲线增长除受种群自身密度的影响外,还受哪些因素的影响? 提示:影响因素包括内因(种内关系和种间关系)和外因(水分、温度、食物、人类活动等)。,考点三 探究培养液中酵母菌种群数量的变化实验 1.原理: (1)用液体培养酵母菌,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,酵母菌种群呈“J”型增长;自然界中资源和空间总是有限的,酵母菌种群呈“S”型增长。 (3)计算酵母菌数量可用抽样检测的方法显微计数法。,2.步骤:,3.计数方法: 血细胞计数板有两种方格网,对于1625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2516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。,计算方法:大方格长、宽均为1 mm,高度为0.1 mm(即规格为1 mm 1 mm0.1 mm),则每个大方格的体积为0.1 mm3(10-4mL),故1 mL 培养液中细胞个数=( )400104稀释倍数。,【高考警示】该探究实验的5个易失分点 (1)显微镜计数时,对于压在小方格界线上的酵母菌,应遵循“计相应两边及其夹角”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)结果记录最好用记录表,如下表所示: (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。,【考题回访】 1.(2015徐州模拟)某小组进行探究培养液中酵母菌种群数量的变化实验时,同样实验条件下分别在4支试管中进行培养(如表),均获得了“S”型增长曲线。根据预测的实验结果从理论上分析,下列说法错误的是( ),A.4支试管内的种群在K/2时增长最快 B.4支试管内的种群达到K值的时间= C.试管内种群的K值与试管不同 D.试管内的种群数量先于试管开始下降 【解题指南】解答本题要注意两点: (1)K值是指环境容纳量,环境条件越优越,K值就越大,达到K值的时间就越长。 (2)K/2时种群增长速率最快。,【解析】选B。当种群迁入一个新环境时,若环境适宜生存,由于起初种群数量不多,环境条件(食物、空间)优越,天敌少,环境阻力小,种群表现出种群增长速率加快。一段时间后,种群数量增多,环境阻力使种群增长速率减缓,种群表现为“S”型增长,在K/2时4支试管内的种群数量增长最快。K值指的是环境容纳量,到达K值的时间与环境阻力的大小呈负相关,因此4支试管内的种群达到K值的时间不同,号试管内的环境阻力最大,因此最先达到K值并积累有毒物质,导致种群数量最先开始下降,所以4支试管内的种群达到K值所用的时间=。,【延伸探究】 (1)上述实验条件设计表示限制种群数量增长的主要因素是什么?为 什么? 提示:生存空间。4支试管中酵母菌的起始密度分别为 =103个/mL、 =103个/mL、 =0.5103个/mL、 =2103个/mL,即生存空间=。,(2)随着培养时间的延长,试管中酵母菌种群数量的变化曲线是怎样的? 提示:,2.(2015泰安模拟)将10 mL酵母菌培养液放在适宜的温度下培养,并于不同时间内等量均匀取样4次,分别测定样品中酵母菌的数量和pH,结果如下表所示。据表分析不正确的是( ),A.培养过程中酵母菌始终出生率死亡率 B.样品的取样先后次序为2、4、1、3 C.对酵母菌而言,10 mL该培养液的环境负荷量可能为1.21107个 D.若进行第5次均匀取样,10 mL样品中的酵母菌数量有可能低于1.21107个,【解析】选A。将10 mL酵母菌培养液放在适宜温度下培养,可根据培养液pH的变化来确定取样顺序,因为酵母菌的代谢活动消耗营养物质,不断产生CO2等代谢产物使培养液pH不断下降,因此正确的取样顺序为2、4、1、3。从表中数据分析可见,达到稳定时期时,酵母菌数量达到最大值,说明10 mL该培养液的环境负荷量为1.21107个。继续培养,随着环境条件的极度恶化,种群生长进入衰退期,出生率会小于死亡率,种群数量将不断下降,所以继续取样,酵母菌的种群数量有可能低于1.21107个。,【加固训练】 1.为探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化,某研究性学习小组完成了A、B、C三组实验。定期对不同培养液中的酵母菌进行计数,绘制出酵母菌细胞数目变化曲线依次为a、b、c,见下图。关于此图的分析,不正确的是( ),A.三组的环境容纳量可能不同,B组的环境容纳量最大 B.探究的课题可能是影响种群数量动态变化的外界因素 C.三组的培养温度可能不同,A组的培养温度最适宜 D.三组的营养初始供给可能不同,C组营养初始供给最少,【解析】选C。本题考查酵母菌种群数量的动态变化曲线分析及影响因素。解答问题的关键是读懂坐标图的曲线所代表的含义,其次要用种群数量变化理论进行解释。三组的培养温度可能不同,因B组的发酵进行得最快,所以B组的温度最适宜。由三组酵母菌的种群数量变化曲线可知:该实验可能是探究影响种群数量动态变化的外界因素。因三个组别的微生物最大数量不同,所以环境的容纳量不同,B组的环境容纳量最大。因能量影响微生物的繁殖,三个组别的微生物数量变化与其供能情况有关,C组营养初始供给最少,故培养一段时间后个体数量也最少。,2.某学生在探究酵母菌种群大小的动态变化实验中,根据实验结果绘制出如图所示的曲线图。下列有关分析错误的是( ),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】选C。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;种群在不同时间的增长速率可能出现相同的情况;本实验的不同时间的取样起到相互对照的作用;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。,
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