歡迎進(jìn)入生物課堂 第五十六課時種群數(shù)量的變化 考點(diǎn)一種群數(shù)量變化的數(shù)學(xué)模型 基礎(chǔ)知識整合 1 種群增長的 J 型曲線 1 條件 等理想條件下 2 特點(diǎn) 種群數(shù)量 3 數(shù)學(xué)模型 食物和空間條件充裕 氣候適宜 沒有敵害 每年以一定的倍數(shù)增長 Nt N0 t 2 種群增長的 S 型曲線 1 原因 自然環(huán)境條件是 如資源 空間 天敵等的制約 2 特點(diǎn) 種群達(dá)到環(huán)境條件所能允許的最大值 即K值 后有時停止增長 有時在K值上下波動 3 種群數(shù)量的變化包括 甚至消亡 J 型曲線和 S 型曲線只研究了種群數(shù)量增長的規(guī)律 環(huán)境容納量 增長 波動 下降 有限的 4 影響種群數(shù)量變化的因素 1 起始種群個體數(shù)量 2 導(dǎo)致種群數(shù)量增加的因素 和 3 導(dǎo)致種群數(shù)量減少的因素 和 4 自然因素 如氣候 食物 天敵 傳染病等 和人為因素對自然界種群數(shù)量的變化影響越來越大 有時甚至成為決定性的因素 出生率 遷入率 死亡率 遷出率 人類活動 知識拓展 1 J 型曲線和 S 型曲線的比較 2 種群數(shù)量變化學(xué)習(xí)中的幾個誤區(qū)分析種群數(shù)量的變化規(guī)律在生物群落的演替 種群變化的預(yù)測以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中存在著廣泛的應(yīng)用 是生物高考的一個重要考點(diǎn) 而對于種群增長率 增長速率時?；煜磺?學(xué)習(xí)過程中存在一些明顯的誤區(qū) 現(xiàn)綜合分析如下 誤區(qū)一把種群 J 型增長公式中的 當(dāng)成種群增長率誤區(qū)分析 由種群 J 型增長曲線中種群數(shù)量變化公式 Nt N0 t Nt 1 推導(dǎo)出 Nt Nt 1 由于 在 J 型曲線中是一定值 進(jìn)而認(rèn)為 就是種群增長率 錯因在于對 增長率 理解不夠 正確理解 所謂增長率是指在一段時間內(nèi) 結(jié)束時種群數(shù)量相對于初始種群數(shù)量的增加部分占初始數(shù)量的比例 也可理解為 增長率 出生率 死亡率 公式可表示為 種群增長率 Nt Nt 1 Nt 1 Nt Nt 1 1 1公式變形可得 1 種群增長率 由于 J 型增長曲線中種群增長率不變 故 不變 顯然 為某時段結(jié)束時種群數(shù)量為初始數(shù)量的倍數(shù) 而非增長率 當(dāng) 1時 種群密度增大 1時 保持穩(wěn)定 1時 種群密度減小 誤區(qū)二把種群增長率等同于種群增長速率誤區(qū)分析 種群的增長率和增長速率都是一段時間內(nèi)種群數(shù)量改變造成的 前者是一段時間內(nèi)種群數(shù)量增加的部分占初始數(shù)的比例 后者則是種群數(shù)量在單位時間內(nèi)的改變數(shù) 由于考生只關(guān)注造成兩率的改變部分 即種群數(shù)量增加值 忽視參考依據(jù)的不同 前者為初始時間種群數(shù)量 后者為造成種群數(shù)量發(fā)生變化的時間 而導(dǎo)致錯誤 正確理解 種群增長速度 即種群增長速率 是種群數(shù)量在單位時間內(nèi)的增加值 若用V表示增長速度 t為統(tǒng)計(jì)種群數(shù)量變化的時間 Nt Nt 1為t時間內(nèi)種群數(shù)量增加值 公式可表示為 V Nt Nt 1 t 種群增長速度不反映種群的起始數(shù)量 只與造成種群數(shù)量增加的時間和種群數(shù)量增加值的大小有關(guān) 根據(jù)種群增長率的公式可知 種群增長率與種群的起始數(shù)量呈反相關(guān) 與增加值呈正相關(guān) 即種群數(shù)量增加值不變時 種群起始數(shù)量越大種群增長率越小 反之 種群增長率越大 若統(tǒng)計(jì)時間相同 對一個種群而言 種群增長率與增長速度呈正相關(guān) 與初始數(shù)量的大小呈反相關(guān) 若增長速度不變 種群初始數(shù)量越大增長率越小 反之 種群增長率越小 由于種群初始數(shù)量的大小不同 增長速度快的增長率不一定大 增長速度小的增長率也不一定小 即不能把種群增長率與種群增長速率等同起來 誤區(qū)三把過種群增長曲線一點(diǎn)切線的斜率視作增長率誤區(qū)分析 由于講 J 型曲線時 又特別強(qiáng)調(diào)了種群數(shù)量的增長率 由于缺乏對曲線的細(xì)致分析 導(dǎo)致誤區(qū)形成 正確理解 如圖1所示 過A點(diǎn)作A點(diǎn)的切線AB 并過A B兩點(diǎn)分別向X軸和Y軸作垂線 由圖可知 BC為種群數(shù)量增加值 AC為種群數(shù)量增加所用時間 因此過A點(diǎn)切線的斜率 BC AC 應(yīng)該是種群在該時間段內(nèi)的增長速度 而不是種群增長率 該時間段內(nèi)種群的增長率應(yīng)該是BC OD 誤區(qū)四認(rèn)為種群 S 型增長曲線中的K 2時的增長率是種群的最大增長率誤區(qū)分析 如圖2所示 曲線中K 2點(diǎn)的斜率是最大的 因?qū)⒃擖c(diǎn)切線的斜率當(dāng)成增長率而出錯 正確理解 K 2時 不是增長率最大 而是增長速度最快 誤區(qū)五把增長率或增長速度最大視作種群數(shù)量最大值正確理解 種群增長率或增長速度最大時 種群數(shù)量增加較快 并沒有達(dá)到種群數(shù)量的最大值 實(shí)際上 當(dāng)種群數(shù)量達(dá)到最大值時 種群增長率或增長速率變?yōu)? 綜上所述 總結(jié)如下 在 J 型增長曲線中 每年的增長率不變 如圖A 由于 J 型增長曲線的斜率是在不斷變化的 逐漸增大 直至無窮 所以其增長速率也就不斷增大 如圖B 在 S 型增長曲線中 每年的增長率由最初的最大值 在環(huán)境阻力 空間壓力 食物不足等 的作用下 導(dǎo)致出生率下降 死亡率上升 種群數(shù)量到達(dá)最大值 K值 時 出生率和死亡率相等 因此 其增長率不斷下降至0 故在 K 時 其增長率為0 如圖C 而增長速率會有先升后降的變化過程 呈現(xiàn)鐘罩形變化曲線 即在 S 型曲線中 開始時斜率為0 斜率逐漸增大 增長速率也就越大 且斜率在1 2K時最大 即在 1 2K 時增長速率最大 過后 隨著環(huán)境阻力的進(jìn)一步增大 增長速率開始下降 在K值時降至為0 故在 K 時 其增長速率為0 如圖D 3 邏輯斯諦曲線 S 型曲線 常劃分為5個時期 開始期 潛伏期 種群個體數(shù)很少 密度增長緩慢 加速期 隨個體數(shù)增加 密度增長逐漸加快 轉(zhuǎn)折期 K 2時 密度增長最快 減速期 個體數(shù)超過K 2以后 密度增長逐漸變慢 飽和期 種群個體數(shù)達(dá)到K值而飽和 如下圖 4 關(guān)于K值和K 2值的應(yīng)用 1 K值 在害蟲的防治和珍稀動植物保護(hù)方面要考慮K值 對于害蟲 要增大環(huán)境阻力 如使用藥物或捕捉器具 增加天敵 施放性引誘劑等 最終達(dá)到降低其K值的目的 對于珍稀動植物 要減小環(huán)境阻力 如擴(kuò)大生存的空間 增加食物或營養(yǎng) 減少天敵 最終達(dá)到增大其K值的目的 2 K 2值 在 S 型曲線的種群數(shù)量達(dá)到環(huán)境容納量的一半K 2時 種群增長速度最大 資源再生能力最強(qiáng) 若超過K 2 增長速率下降 但個體數(shù)仍然增多 因此 在野生動植物資源的合理開發(fā)和利用方面 如漁業(yè)捕撈量 毛皮獸產(chǎn)量的確定 應(yīng)在種群數(shù)量大于K 2時才可確定 并且應(yīng)使種群數(shù)量保持在K 2 這樣做既可獲得較大捕獲量或毛皮獸產(chǎn)量 又可保持種群的高速增長 不影響資源的再生 特別提醒 1 自然條件下 種群數(shù)量變化都是 S 型 包括外來物種入侵 除非題目中明確告知以下信息才可考慮 J 型變化 理想條件下 實(shí)驗(yàn)室條件下 食物和空間條件充裕 氣候適宜和沒有敵害等幾個條件同時滿足 只要有一個未滿足都被認(rèn)為是有限條件 就會變成 S 型增長 外來物種入侵早期階段 無環(huán)境阻力狀況 2 J 型 S 型曲線橫坐標(biāo)代表時間 縱坐標(biāo)代表個體數(shù)量 不能認(rèn)為 S 型曲線的開始部分就是 J 型曲線 3 Nt N0 t 代表增長倍數(shù) 不是增長率 增長率 1 1時 種群密度增大 1時 保持穩(wěn)定 1時 種群密度減小 5 種群數(shù)量的波動 穩(wěn)定與下降 自然界中 一個種群的數(shù)量變化并不是只增不減 也未必完全符合上述數(shù)學(xué)模型 其數(shù)量變化有一些基本特性 如周期性變化 不規(guī)則波動 種群的暴發(fā)等 事實(shí)上 自然界中多數(shù)生物種群都已達(dá)到穩(wěn)定期 總體上看 許多種群的種群數(shù)量一般不再增長 而是波動或變動 如 褐色雛蝗是每年只有一個世代的一年生昆蟲 從卵經(jīng)若蟲到成蟲 其季節(jié)消長曲線呈現(xiàn)單峰型 高峰在卵期 低谷在成蟲期 至于年間變動 雖然卵和若蟲數(shù)變化比較大 成蟲數(shù)卻相當(dāng)穩(wěn)定 屬于數(shù)量穩(wěn)定的類型 如下圖 又如 旅鼠過多時 大量吃草 草原植被遭到破壞 結(jié)果食物缺乏 加上其他因素 如生殖力降低 容易暴露給天敵等 種群數(shù)量因而減少 但數(shù)量減少后 植被又逐漸恢復(fù) 旅鼠的數(shù)量也隨著恢復(fù)過來 如下圖 例1 某生態(tài)系統(tǒng)中生活著多種植食性動物 其中某一植食性動物種群個體數(shù)量的變化如右圖所示 若不考慮該系統(tǒng)內(nèi)生物個體的遷 入與遷出 下列關(guān)于該種群個體數(shù)量變化的敘述 錯誤的是 A 若a點(diǎn)時環(huán)境因素發(fā)生變化 但食物量不變 則a點(diǎn)以后個體數(shù)量變化不符合邏輯斯諦增長B 若該種群出生率提高 個體數(shù)量的增加也不會大幅超過b點(diǎn)C 天敵的大量捕食會導(dǎo)致該種群個體數(shù)量下降 下降趨勢與b c段相似D 年齡結(jié)構(gòu)變動會導(dǎo)致該種群個體數(shù)量發(fā)生波動 波動趨勢與c d段相似 A 典例精析 考查類型 本題考查生態(tài)系統(tǒng)中影響種群數(shù)量波動的因素 解析 從圖中個體數(shù)量隨著季節(jié)的變化在K值附近波動可以看出 該生態(tài)系統(tǒng)是一個相對穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng) 具有一定的自我調(diào)節(jié)能力 當(dāng)外界環(huán)境改變 出生率和死亡率的變化 天敵的捕食 年齡結(jié)構(gòu)的變動 種群個體數(shù)量還是在K值附近波動 所以a點(diǎn)時環(huán)境因素發(fā)生變化時 個體數(shù)量變化還是符合邏輯斯諦增長 A項(xiàng)錯誤 B項(xiàng)中沒有提到死亡率 因此B項(xiàng)是正確的 C D項(xiàng)中 天敵的大量捕食會導(dǎo)致該種群個體數(shù)量下降 年齡結(jié)構(gòu)變動會導(dǎo)致該種群個體數(shù)量發(fā)生波動都是正確的 方法歸納 充分理解種群數(shù)量變動的實(shí)質(zhì) 打牢基礎(chǔ) 才能正確判斷和解題 例2 2011江蘇 在野外試驗(yàn)站 研究棉蚜發(fā)生期開放和封閉條件下 不同初始密度 1和20頭 葉 的棉蚜種群密度變化 各實(shí)驗(yàn)組均放置規(guī)格 數(shù)量相同的棉葉 結(jié)果如下圖所示 有關(guān)敘述正確的是 多選 AB A 初始密度相同的種群開放條件下先于封閉條件下衰退 可能與遷出有關(guān)B 初始密度相同的種群開放條件下先于封閉條件下達(dá)到密度峰值 可能與遷入有關(guān)C 開放和封閉條件下種群數(shù)量均在達(dá)到K值時開始衰退D 開放和封閉條件下種內(nèi)斗爭均在種群衰退時開始減弱 考查類型 本題考查種群的數(shù)量變化 同時考查考生從圖中獲取信息的能力和分析判斷能力 解析 開放條件下的種群 其種群密度受遷入和遷出的影響較大 A B正確 在初始密度為1頭 葉的開放條件下 在第20天時就達(dá)到了K值 到第25天時才開始衰退 C錯誤 種群密度為20頭 葉的開放種群 在第20天時開始衰退 在第25天時衰退更加劇烈 這時的種內(nèi)斗爭最激烈 D錯誤 考點(diǎn)二探究 培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化 知識拓展 1 問題 培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化是怎樣隨時間變化的 或不同溫度 或O2 CO2等 條件下酵母菌種群數(shù)量變化情況 或不同培養(yǎng)液 加糖和不加糖 中酵母菌種群數(shù)量變化情況如何 2 假設(shè) 根據(jù)上述問題 大膽提出合理的假設(shè) 3 實(shí)驗(yàn)原理 1 酵母菌屬兼性厭氧型微生物 有氧時產(chǎn)生二氧化碳和水 無氧時產(chǎn)生二氧化碳和酒精 2 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 3 在理想的無限環(huán)境中 酵母菌種群的增長呈 J 型曲線 在有限的環(huán)境下 酵母菌種群的增長呈 S 型曲線 4 實(shí)驗(yàn)步驟 1 將10mL無菌馬鈴薯培養(yǎng)液或肉湯培養(yǎng)液加入試管中 2 將酵母菌接種到試管中的培養(yǎng)液中混合均勻 3 將試管在28 條件下連續(xù)培養(yǎng)7d 4 每天取樣計(jì)數(shù)酵母菌數(shù)量 采用抽樣檢測方法 將蓋玻片放在計(jì)數(shù)板上 用吸管吸取培養(yǎng)液 滴于蓋玻片邊緣 讓培養(yǎng)液自行滲入到計(jì)數(shù)板上方格內(nèi) 顯微觀察計(jì)數(shù)一個方格內(nèi)的菌種數(shù) 已知小方格的培養(yǎng)液厚度為0 1mm 計(jì)算出培養(yǎng)液體積 換算出10mL培養(yǎng)液中酵母菌的總數(shù) 5 分析結(jié)果 得出結(jié)論 將所得數(shù)值用曲線表示出來 分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果 得出酵母菌種群數(shù)量的變化規(guī)律 5 注意事項(xiàng) 1 顯微鏡計(jì)數(shù)時 對于壓在小方格界線上的酵母菌 應(yīng)只計(jì)數(shù)相鄰兩邊及其頂角的酵母菌 2 從試管中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù)前 需將試管輕輕振蕩幾次 目的是使培養(yǎng)液中的酵母菌均勻分布 減少誤差 3 結(jié)果的記錄最好用記錄表 表格如下 4 每天計(jì)數(shù)酵母菌數(shù)量的時間要固定 5 培養(yǎng)和記錄過程要尊重事實(shí) 不能主觀臆造 應(yīng)真實(shí)記錄 6 探究 培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化 實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問題 1 血球計(jì)數(shù)板的使用及計(jì)數(shù)方法 血球計(jì)數(shù)板的規(guī)格及結(jié)構(gòu) 血球計(jì)數(shù)板有3mm 3mm 最常用 和2mm 2mm兩種型號 3mm 3mm的有9大格 2mm 2mm有4個大格 但無論哪個型號的 計(jì)數(shù)時只計(jì)中間那一個大格 該大格又分兩種格式 即25中格16小格 湯麥?zhǔn)?25 16型 或16中格25小格 希利格式 16 25型 計(jì)數(shù)區(qū)都由400個小方格組成 如下圖B 計(jì)數(shù)區(qū)邊長為1mm 則計(jì)數(shù)區(qū)的面積為1mm2 每個小方格的面積為1 400mm2 蓋上蓋玻片后 計(jì)數(shù)區(qū)的高度為0 1mm 所以每個計(jì)數(shù)區(qū)的體積為0 1mm3 每個小方格的體積為1 4000mm3 使用方法 如下圖所示 第一步 計(jì)數(shù)時先將蓋玻片放在計(jì)數(shù)室上 將試管輕輕振蕩幾次 用吸管吸取培養(yǎng)液 滴于蓋玻片邊緣 讓培養(yǎng)液自行滲入到計(jì)數(shù)板上方格內(nèi) 第二步 用適宜濃度的臺酚藍(lán)染液或亞甲基藍(lán)溶液染色 染色過程中多余液體用濾紙吸去 第三步 稍等片刻 待酵母菌細(xì)胞全部沉降到計(jì)數(shù)室底部 將計(jì)數(shù)板放在載物臺的中央 顯微鏡下五點(diǎn)取樣或四點(diǎn)取樣抽樣計(jì)數(shù)方格內(nèi)的菌種數(shù) 用適宜濃度的臺酚藍(lán)染液或亞甲基藍(lán)溶液染色的目的是 臺酚藍(lán)染液可將死亡的酵母菌染成藍(lán)色 而活的酵母菌不著色 亞甲基藍(lán)溶液可將活的酵母菌染成藍(lán)色 而死亡的酵母菌不著色 計(jì)數(shù)時只計(jì)活的酵母菌數(shù)量 若不染色 則不能區(qū)分酵母菌的死活 計(jì)數(shù)的是所有酵母菌的數(shù)量 這樣就會使測定結(jié)果與實(shí)際結(jié)果比偏高 計(jì)數(shù)方法 使用血球計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)時 先要測定每個小方格中微生物的數(shù)量 再換算成每毫升菌液 或每克樣品 中微生物細(xì)胞的數(shù)量 1mL 1000mm3 計(jì)算公式如下 湯麥?zhǔn)?25 16型 1mL酵母菌培養(yǎng)液中的細(xì)胞數(shù) 80小格內(nèi)酵母細(xì)胞個數(shù) 80 400 104 稀釋倍數(shù) 五點(diǎn)取樣法 希利格式 16 25型 1mL酵母菌培養(yǎng)液中的細(xì)胞數(shù) 100小格內(nèi)酵母細(xì)胞個數(shù) 100 400 104 稀釋倍數(shù) 四點(diǎn)取樣法 注意 顯微計(jì)數(shù)時 對于壓在計(jì)數(shù)方格邊線上的酵母菌 應(yīng)只計(jì)固定的相鄰兩條邊及其頂角的酵母菌 每天計(jì)數(shù)酵母菌數(shù)量的時間要固定 本實(shí)驗(yàn)是探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量隨時間的變化規(guī)律 因而需要從原培養(yǎng)液中取菌種 再接種到新培養(yǎng)液中培養(yǎng) 這一過程實(shí)際上也是稀釋的過程 此外 培養(yǎng)一段時間后 隨酵母菌數(shù)量的增多 很難在計(jì)數(shù)室中數(shù)清時 溶液需要進(jìn)行定量稀釋 2 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)要依據(jù)單一變量原則 對照原則等 本實(shí)驗(yàn)是探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量隨時間的變化規(guī)律 因此自變量是時間 天數(shù) 形成前后對照 不必設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn) 除含糖的液體培養(yǎng)基 培養(yǎng)液 定量外 其他條件也要控制在適宜條件下 因變量是酵母菌的數(shù)量 可通過血球計(jì)數(shù)板顯微計(jì)數(shù)及計(jì)算測定 凡是涉及到用數(shù)據(jù)說明實(shí)驗(yàn)結(jié)果的 為了獲取較為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù) 減少實(shí)驗(yàn)的偶然性和實(shí)驗(yàn)誤差 需要設(shè)置重復(fù)實(shí)驗(yàn) 所有實(shí)驗(yàn)步驟全部重復(fù) 結(jié)果的記錄最好用記錄表 培養(yǎng)和記錄過程要尊重事實(shí) 不能主觀臆造 應(yīng)真實(shí)記錄 表格如下 典例精析 例3 某愛好小組通過用不同濃度的葡萄糖培養(yǎng)液來探究較適宜酵母菌生長的葡萄糖濃度 從開始培養(yǎng)到實(shí)驗(yàn)結(jié)束 觀察酵母菌種群數(shù)量在7天內(nèi)的變化情況 實(shí)驗(yàn)材料齊全 1 作出假說 2 每天的相同時刻 對每一組培養(yǎng)液中的酵母菌進(jìn)行觀察計(jì)數(shù) 列舉計(jì)數(shù)時應(yīng)該用到的設(shè)備至少兩種 在不同濃度的葡萄糖溶液中 酵母菌的生長速度不同 滴管 顯微鏡 蓋玻片 血球計(jì)數(shù)板 3 探究實(shí)驗(yàn)步驟 取試管10支 配制不同濃度的葡萄糖溶液 配制完成后 在10支試管中 首先 對每支試管中的酵母菌數(shù)量進(jìn)行估算 之后連續(xù)觀察 統(tǒng)計(jì)7天 并作記錄 根據(jù)每一組酵母菌在7天中的變化 可以確定較適宜酵母菌生長的葡萄糖液濃度 編號 1 2 3 10 的葡萄糖溶液 依次在1 2 3 10號試管中都倒入10毫升葡萄糖溶液 依次倒入1毫升酵母菌培養(yǎng)液 初始 數(shù)量 4 怎樣處理實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的下列問題 假如實(shí)驗(yàn)時發(fā)現(xiàn)一個小方格內(nèi)酵母菌數(shù)量過多 難以數(shù)清時 該如何處理 答 實(shí)驗(yàn)中在統(tǒng)計(jì)每一小方格中的酵母菌數(shù)量時 對于壓在小方格界線上的酵母菌應(yīng)如何計(jì)數(shù) 答 將從試管中取出的培養(yǎng)液按適當(dāng)倍數(shù)稀釋 計(jì)數(shù)相鄰兩條界線及相鄰 兩個 頂點(diǎn)上的酵母菌 5 請?jiān)O(shè)計(jì)一張表格 記錄10支試管中7天的酵母菌數(shù)量變化 橫向?yàn)樘鞌?shù)和10支不同濃度的葡萄糖液試管 縱向?yàn)榻湍妇鷶?shù)量 為一復(fù)表 6 若所使用的計(jì)數(shù)工具為2mm 2mm 刻度為25中格 16小格的血球計(jì)數(shù)板 在裝入液體后 液體高度為0 1mm 若觀察到每個小格中的平均酵母菌數(shù)為A個 且已知酵母菌培養(yǎng)液稀釋倍數(shù)為B 則原1mL培養(yǎng)液中的酵母菌數(shù)為個 7 為保證用顯微鏡計(jì)數(shù)時 在用細(xì)準(zhǔn)焦螺旋調(diào)節(jié)到位后一次性準(zhǔn)確計(jì)數(shù)某個小方格內(nèi)的全部酵母菌 而不必通過反復(fù)地調(diào)節(jié)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋才能全部計(jì)數(shù) 應(yīng)該在酵母菌后才開始計(jì)數(shù) 4AB 106 全部沉入底部 考查類型 本題主要考查探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量變化實(shí)驗(yàn)中的若干問題 解析 依據(jù)本題的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?探究比較適宜酵母菌生長的葡萄糖濃度 自變量為較適宜的葡萄糖濃度 需要設(shè)計(jì)系列葡萄糖濃度梯度 因變量為酵母菌的生長 即生長速度 可通過血球計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)法測定其數(shù)量而獲得 需要制成裝片在顯微鏡下觀察 酵母菌的初始數(shù)量 培養(yǎng)條件 制片過程 觀察方法等都是無關(guān)變量 要保證每一組都相同 因此 在設(shè)計(jì)表格時 以橫向代表自變量 縱向代表因變量 即可繪出初表 原1mL培養(yǎng)液中的酵母菌數(shù)為25 4 B 16 103 A 2 2 0 1 4AB 106 方法歸納 凡是遇到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題都要首先分析自變量 因變量和無關(guān)變量 再根據(jù)題意回答其他問題 要養(yǎng)成習(xí)慣 課時練習(xí)五十八 一 選擇題 每小題只有一個正確選項(xiàng) 1 如圖甲為某清潔水體在遭受一次性有機(jī)物輕度污染后 污染物含量的變化 則水體中好氧微生物數(shù)量 藻類生物數(shù)量變化的曲線分別最可能接近于圖乙中的 A B C D B 2 某研究所對一條河流的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行了幾年的跟蹤調(diào)查 發(fā)現(xiàn)某種魚遷入此生態(tài)系統(tǒng)后的種群數(shù)量增長率隨時間的變化如右圖曲線所示 則在t1時該種群的年齡組成類型和 根據(jù)此圖判斷 圖中能反映該魚種群數(shù)量變化的曲線分別是 A 衰退型和 B 增長型和 C 衰退型和 D 增長型和 B 3 為研究人工生態(tài)系統(tǒng)中大草履蟲和櫛毛蟲間捕食關(guān)系的影響因素 設(shè)計(jì)兩組實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)一 在培養(yǎng)液中依次加入大草履蟲和櫛毛蟲 得到種群數(shù)量變化曲線 見甲圖 實(shí)驗(yàn)二 在培養(yǎng)液中先加入沉渣作隱蔽場所 再同時加入大草履蟲和櫛毛蟲 得到種群數(shù)量變化曲線 見乙圖 據(jù)實(shí)驗(yàn)判斷 正確的是 A 沉渣對櫛毛蟲的種群數(shù)量變化無影響B(tài) 大草履蟲以櫛毛蟲為食C 培養(yǎng)液為上述生態(tài)系統(tǒng)提供能量D 大草履蟲的能量除用于自身代謝外 其余部分流入櫛毛蟲 C 4 右圖為用不同方式培養(yǎng)酵母菌細(xì)胞時種群的增長曲線 曲線 是對照組 保持恒定酸性 其余分別是每3h 12h 24h換一次培養(yǎng)液 下列敘述不正確的是 A 更換營養(yǎng)液的周期越長 種群平均增長率越大B K值隨環(huán)境條件 資源量 的改變而改變C 造成 的K值較小的原因有資源缺乏 有害代謝產(chǎn)物的積累 pH的變化等D 曲線 表示每12h換一次培養(yǎng)液 曲線 表明資源基本不受限制 A 解析 在微生物的培養(yǎng)中 無天敵 即種間斗爭 時 影響其種群生長的主要因素來自種內(nèi)斗爭 而引發(fā)種內(nèi)斗爭并使斗爭加劇的原因是有限的資源及環(huán)境的惡化 一般來說 更換營養(yǎng)液的周期越短 酵母菌的營養(yǎng)越豐富 環(huán)境越適宜 越有利于其生長繁殖 在理想狀態(tài)下可實(shí)現(xiàn) J 型生長 如 此種生長不會有K值 環(huán)境最大容納量 而在有限的環(huán)境中 由于存在生存斗爭 使種群增長有K值 且K值隨環(huán)境條件改變而改變 據(jù)此分析可知 A項(xiàng)敘述錯誤 5 環(huán)保工作者對某地區(qū)最主要的草食動物 野兔種群數(shù)量進(jìn)行連年監(jiān)測 以此作為對該地區(qū)環(huán)境穩(wěn)定與否的評價指標(biāo)之一 在某時間段內(nèi) 得到 如右圖所示的增長變化 曲線 t月種群數(shù)量 t 1 月種群數(shù)量 下列據(jù)圖分析正確的一項(xiàng)是 A 在第1年至第3年 基本保持不變 說明此期間種群呈 J 型增長B 在第4年初至第5年末 種群數(shù)量先增加后減少C 第3年末種群數(shù)量與第5年中期種群數(shù)量相等D 野兔的種群數(shù)量在第4年末達(dá)到最大 B 6 用牛奶瓶培養(yǎng)黑腹果蠅 觀察成蟲數(shù)量的變化 結(jié)果如下表 根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析 下列結(jié)果正確的是 A 第13 25天 成蟲數(shù)量增長快的主要原因是個體生長加快B 第17 29天 成蟲增長率上升 死亡率下降C 第21 37天 成蟲增長率的下降與種群密度的改變有關(guān)D 第1 37天 成蟲數(shù)量是 J 型增長 C 7 某研究機(jī)構(gòu)對某區(qū)域的一種田鼠進(jìn)行了調(diào)查 所調(diào)查樣方的總面積為2hm2 1hm2 10000m2 統(tǒng)計(jì)所捕獲的鼠數(shù)量 性別等 進(jìn)行標(biāo)記后放歸 3日后進(jìn)行重捕與調(diào)查 所得到的調(diào)查數(shù)據(jù)如下表 以下是某同學(xué)對數(shù)據(jù)的分析結(jié)果 你認(rèn)為正確的是 A 該地區(qū)田鼠的平均種群密度約為120只 hm2B 田鼠在被捕捉過一次后更難捕捉 統(tǒng)計(jì)的種群密度比實(shí)際低C 綜合兩次捕獲情況 該田鼠種群的性別比例 約為3 2D 此調(diào)查方法可以用來調(diào)查土壤中小動物物種的豐富度 C 解析 根據(jù)表中數(shù)據(jù) 該地區(qū)調(diào)查區(qū)域田鼠 50 50 10 250 只 因此該地區(qū)田鼠的平均種群密度約為125只 hm2 A項(xiàng)錯誤 田鼠在被捕捉過一次后更難捕捉 統(tǒng)計(jì)的種群密度應(yīng)比實(shí)際高 B項(xiàng)錯誤 綜合兩次捕獲情況 該田鼠種群的性別比例 28 32 22 18 3 2 C項(xiàng)正確 土壤中小動物物種的豐富度用的是取樣器取樣調(diào)查法 而不是標(biāo)志重捕法 D項(xiàng)錯誤 8 右圖表示一個生物群落中甲 乙兩個種群的增長速率隨時間變化的曲線 下列敘述中不正確的是 A 甲 乙兩種群間可能 為競爭關(guān)系 甲的競爭力小于乙 競爭強(qiáng)度隨時間變化弱 強(qiáng) 弱B t2 t3時間內(nèi)甲種群出生率下降 死亡率上升 但出生率仍大于死亡率C t1 t2時間內(nèi)甲 乙種群呈 S 型增長D t3 t5時間內(nèi)甲 乙兩種群的年齡組成不同 C 解析 甲種群在t3時開始負(fù)增長 表明甲種群數(shù)量下降 甲 乙兩種群間可能為競爭關(guān)系 由于甲的競爭力小于乙而導(dǎo)致數(shù)量減少 t1 t2時間內(nèi)甲種群呈 S 型增長 乙種群應(yīng)呈 J 型增長 t3后甲種群數(shù)量下降 屬于衰退型 t3 t5時間內(nèi)乙種群都在增長 屬于增長型 9 為探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動態(tài)變化 某研究性學(xué)習(xí)小組完成了A B C三組實(shí)驗(yàn) 定期對不同培養(yǎng)液中的酵母菌進(jìn)行計(jì)數(shù) 分別繪制出酵母菌細(xì)胞數(shù)目變化曲線依次為a b c 見下圖 關(guān)于此圖的分析 錯誤的是 C A 三組的環(huán)境容納量可能不同 B組的環(huán)境容納量大B 探究的課題可能是影響種群數(shù)量動態(tài)變化的外界因素C 三組的培養(yǎng)溫度可能不同 A組的培養(yǎng)溫度最適宜D 三組的營養(yǎng)初始供給可能不同 C組營養(yǎng)初始供給最少 10 某小組進(jìn)行 探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動態(tài)變化 實(shí)驗(yàn)時 同樣實(shí)驗(yàn)條件下分別在4個試管中進(jìn)行培養(yǎng) 見下表 均獲得了 S 型增長曲線 根據(jù)預(yù)測的實(shí)驗(yàn)結(jié)果從理論上分析 下列說法錯誤的是 A 4個試管內(nèi)的種群在K 2時增長最快B 4個試管內(nèi)的種群達(dá)到K值的時間 C 試管 內(nèi)種群的K值與試管 不同D 試管 內(nèi)的種群數(shù)量先于試管 開始下降 B 解析 當(dāng)種群遷入一個新環(huán)境時 若環(huán)境適宜生存 由于起初種群數(shù)量不多 環(huán)境條件 食物 空間充足 優(yōu)越 天敵少 環(huán)境阻力小 種群表現(xiàn)出種群增長速率加快 一段時間后 種群數(shù)量增多 環(huán)境阻力使種群增長速率減緩 種群表現(xiàn)為 S 型增長 在K 2時4個試管內(nèi)的種群增長最快 K值指的是環(huán)境容納量 到達(dá)K值的時間與環(huán)境阻力的大小呈正相關(guān) 因此4個試管內(nèi)的種群達(dá)到K值的時間不同 號試管內(nèi)的環(huán)境阻力最大 因此最先達(dá)到K值并積累有毒物質(zhì) 導(dǎo)致種群數(shù)量最先開始下降 所以4個試管內(nèi)的種群達(dá)到K值所用的時間 11 在實(shí)驗(yàn)條件下培養(yǎng)藻類 在培養(yǎng)液中加入足量的離子和足量的氮和磷 實(shí)驗(yàn)過程中 光照適宜 每天測定四項(xiàng)數(shù)據(jù) 藻類數(shù)量的變化 水中有機(jī)物總量的變化 細(xì)菌的數(shù)量變化 溶氧量的變化 根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)繪制出相關(guān)的四條曲線 如圖所示 據(jù)此回答下列問題 二 非選擇題 1 從圖A曲線可以看出 藻類數(shù)量增長速度最快的是第d 從第7d起種群數(shù)量不再增加的原因是 4 種群的數(shù)量達(dá)到環(huán)境的最大容納量 種群的出生率和死亡率相等 2 從圖B可以看出水中有機(jī)物的含量不斷增加 這是由于藻類數(shù)量增長引起的 3 圖C反映的是細(xì)菌數(shù)量變化的情況 藻類的大量增加與細(xì)菌數(shù)量變化之間存在著什么聯(lián)系 4 水中藻類的增加 通過藻類進(jìn)行光合作用制造出大量的氧氣 理應(yīng)會使水中含氧量迅速增加 但為什么出現(xiàn)圖D的變化 藻類光合作用增加 藻類的大量生長繁殖 死亡 使水中有機(jī)物量增加 導(dǎo)致細(xì)菌數(shù)量增加 大量細(xì)菌在分解有機(jī)物時消耗水中的氧氣所致 12 如圖為種群在不同環(huán)境條件下的增長曲線 據(jù)圖回答問題 1 曲線 A B 表示種群在無環(huán)境阻力下的增長 環(huán)境中的增長 2 曲線 A B 表示種群在有環(huán)境阻力下的增長 環(huán)境中的增長 曲線呈 型曲線 用現(xiàn)代生物進(jìn)化理論解釋 這是由于 A B S 自然選擇導(dǎo)致種群基因頻率發(fā)生改變 3 曲線B為自然環(huán)境中生物種群數(shù)量變化曲線 下列有關(guān)敘述錯誤的是 A S 型曲線表示種群數(shù)量與食物的關(guān)系B 涸澤而漁 會使魚蝦數(shù)量下降 使生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展停滯甚至崩潰C 滅鼠時如果僅殺死一半老鼠 可能效果適得其反D 呈 S 型增長的蝗蟲 其數(shù)量也可能有時超過K值 4 投藥滅鼠在短期內(nèi)能控制鼠害 但很快又會鼠災(zāi)泛濫 對此 應(yīng)采取哪些有效措施 嚴(yán)密封儲糧食 清除生活垃圾 生物防治 保護(hù)老鼠天敵 施用劇毒農(nóng)藥 A 5 觀察下圖雞苗的存活曲線 養(yǎng)雞場經(jīng)營狀況最佳的是 C 13 某實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn) 目的是探究一定培養(yǎng)條件下某種恒定容積的液體培養(yǎng)基中酵母菌的環(huán)境容納量 值 設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案 并分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 酵母菌群體生長狀況可用660nm光吸收量來表示 培養(yǎng)液中菌體越多 不考慮死亡個體 光吸收量越高 光吸收量和酵母菌干重之間的關(guān)系如下圖一所示 為了探究恒定容積液體培養(yǎng)基中酵母菌的K值 某小組在一個裝有0 5L葡萄糖溶液的錐形瓶中進(jìn)行了酵母菌的培養(yǎng)實(shí)驗(yàn) 并每隔4小時用特定儀器測量一次 實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖二所示 結(jié)合圖一和圖二分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知 培養(yǎng)時間達(dá)24小時 酵母菌干重為 g L 此恒定容積液體培養(yǎng)基中酵母菌的K值最接近 g L 預(yù)測培養(yǎng)至 h之后 酵母菌種群數(shù)量將逐漸減少 判斷的依據(jù)是 為使實(shí)驗(yàn)方案更科學(xué)嚴(yán)密 數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確 還應(yīng)作怎樣的完善 6 10 40 培養(yǎng)液中葡萄糖剩余量接近0 設(shè)置多個相同的實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn) 或設(shè)置多個錐形瓶進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全