2023届高三生物一轮复习课件：种群的数量特征和数量变化

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考法一 种群的数量特征和种群密度调查方法的应用考法二 种群数量变化的曲线分析及在生产上的应用考法三 影响种群数量变化的因素考法四 (实验)探究培养液中酵母菌种群数量的变化
考法一　种群的数量特征和种群密度调查方法的应用
1．对种群的认识(1)对种群概念的理解①概念：在一定的空间范围内，同种生物所有个体形成的集合就是种群。②两个要素：“同种”和“所有”。(2)从生态学和进化学的角度看种群①从生态学的角度来看，种群是繁殖的基本单位，是生物群落的基本组成单位。②从进化学的角度来看，种群是生物进化的基本单位，也是基因库的最小单位。
某地的“鱼”“蛇”“鸟”“草”等指的是一类生物，而不是同一种生物，不能看作种群。种群内的个体既不存在地理隔离，也不存在生殖隔离。
2．种群各数量特征的分析与应用(1)种群的数量特征及关系①种群密度是种群最基本的数量特征，反映了种群在一定时期的数量，但是仅靠这一特征还不能反映种群数量的变化趋势。②出生率和死亡率以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年龄结构和性别比例间接影响种群数量变化，其中年龄结构通过影响出生率和死亡率而间接影响种群密度，性别比例只是通过影响出生率间接影响种群密度。(2)种群各数量特征的应用①分析人口变化的原因：城市人口剧增的主要原因是迁入率大于迁出率；中国人口增长的原因是出生率大于死亡率，不能单纯地说是出生率高。②性外激素的应用：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，干扰雌、雄蛾正常交尾以降低出生率。
3．种群密度调查方法的比较
利用标记重捕法调查种群密度时，误差分析的关键是公式中重捕的标记个体数(m)的变化。如：标记物脱落会导致m偏小，动物在被捕捉过一次后更难捕捉，导致m偏小，这均会使计算出的种群数量大于实际数量。
1 [山东2021·11，2分]调查1公顷范围内某种鼠的种群密度时，第一次捕获并标记39只鼠，第二次捕获34只鼠，其中有标记的鼠15只。标记物不影响鼠的生存和活动并可用于探测鼠的状态，若探测到第一次标记的鼠在重捕前有5只由于竞争、天敌等自然因素死亡，但因该段时间内有鼠出生而种群总数量稳定，则该区域该种鼠的实际种群密度最接近于(结果取整数)(　　)A．66只/公顷 B．77只/公顷C．83只/公顷 D．88只/公顷
【答案】B【解析】本题考查用标记重捕法调查种群密度。可以根据重捕到的该种鼠中标记个体数占总个体数的比例来估计种群密度。由于重捕前有5只标记个体死亡，因此第一次实际标记个体数为39－5＝34(只)，重捕个体数为34只，其中15只带标记，根据公式N＝第一次标记个体数×重捕个体数÷重捕中带标记个体数，计算可得N＝34×34÷15≈77(只)，种群密度＝种群数量÷面积，即77÷1＝77(只/公顷)。故选B。
题型一 种群的数量特征和种群密度调查方法的应用
1．[河北正定中学2022届月考]下列调查活动或实验中，计算所得数值与实际数值相比可能偏大的是(多选)(　　)A．用标记重捕法调查某种鱼数量时，第一次用大网眼捕捞并做标记，第二次还用大网眼捕捞B．用血细胞计数板计数酵母菌数量时只统计方格内的菌体C．用样方法调查蒲公英的种群密度时在分布较密的地区取样D．调查某遗传病的发病率时以患者家系为调查对象
【答案】CD　【解析】调查某种鱼数量时，用大网眼捕捞实际调查的是大鱼的数量，比实际值偏小，A不符合题意；用血细胞计数板计数酵母菌种群数量时，除了统计方格内的菌体外，压在方格边上的菌体要计数相邻两边及其夹角上的个体，若只统计计数室方格内的菌体，则所得数值比实际值偏小，B不符合题意；用样方法调查蒲公英的种群密度时，应随机取样，选择蒲公英分布较密的区域取样会使计算所得数值比实际值偏大，C符合题意；调查某遗传病的发病率时应在人群中随机调查，若选患者家系为调查对象，所得发病率偏高，D符合题意。
2．下列有关动物种群特征的叙述，正确的是(　　)A．性别比例不是所有种群都具有的特征B．根据种群密度可以预测种群数量的变化趋势C．自然增长率主要由性成熟的早晚、每次产仔数和每年的生殖次数决定D．动物种群数量达到K值时，种群的年龄结构为衰退型
【答案】A　【解析】性别比例不是所有种群都具有的特征，雌雄同体或无性别分化的生物种群就不具有性别比例，A正确；种群密度只能在一定时期反映种群的数量，年龄结构可以预测种群数量的变化趋势，B错误；自然增长率等于出生率减去死亡率，而性成熟的早晚、每次产仔数和每年的生殖次数影响种群出生率，不能决定种群增长率，C错误；一般情况下，动物种群数量达到K值时，种群的年龄结构为稳定型，D错误。
【答案】CD　【解析】调查某种鱼数量时，用大网眼捕捞实际调查的是大鱼的数量，比实际值偏小，A不符合题意；用血细胞计数板计数酵母菌种群数量时，除了统计方格内的菌体外，压在方格边上的菌体要计数相邻两边及其夹角上的个体，若只统计计数室方格内的菌体，则所得数值比实际值偏小，B不符合题意；用样方法调查蒲公英的种群密度时，应随机取样，选择蒲公英分布较密的区域取样会使计算所得数值比实际值偏大，C符合题意；调查某遗传病的发病率时应在人群中随机调查，若选患者家系为调查对象，所得发病率偏高，D符合题意。【答案】A　【解析】性别比例不是所有种群都具有的特征，雌雄同体或无性别分化的生物种群就不具有性别比例，A正确；种群密度只能在一定时期反映种群的数量，年龄结构可以预测种群数量的变化趋势，B错误；自然增长率等于出生率减去死亡率，而性成熟的早晚、每次产仔数和每年的生殖次数影响种群出生率，不能决定种群增长率，C错误；一般情况下，动物种群数量达到K值时，种群的年龄结构为稳定型，D错误。
考法二　种群数量变化的曲线分析及在生产上的应用
1．运用数学模型分析“J”形曲线
种群“J”形增长的数学模型：Nt＝N0λt，N0是该种群的起始数量，t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数，不是增长率。(1)λ＞1时，种群密度增大，如图中AB段(不包括B点)。(2)λ＝1时，种群密度保持稳定，如图中B、D点。(3)λ＜1时，种群密度减小，如图中BD段(不包括B、D点)。
2．对种群数量增长曲线的分析“J”形曲线和“S”形曲线的比较，如图所示。
(1)“J”形曲线代表理想状况下种群数量的增长情况。判断依据：理想条件下；实验室条件下；食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等几个条件同时满足；外来物种入侵的早期阶段；无环境阻力的情况下。(2)“S”形曲线代表自然状态下种群数量的增长情况。(3)图中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个体。
(4)增长率与增长速率分析①“J”形曲线的增长率是不变的，而增长速率是不断增大的。
②“S”形曲线的增长率是逐渐下降的；增长速率先上升，后下降，2(K)时最大。
①增长率是指单位时间内种群中增加的个体数占原来个体数的比例，种群增长率＝出生率－死亡率。增长速率是单位时间内增加的个体数，即种群增长速率＝时间(本次调查总数－上次调查总数)。3．“S”形曲线中关于K值和K/2的分析及应用(1)K值和K/2的几种表示方法
图中A、B、C、D所对应的种群数量为K值，A′、C′、D′所对应的种群数量为2(K)。(2)K值的变动K值不是固定不变的，而是会受到环境的影响。在环境不遭受破坏的情况下，种群数量会在K值附近上下波动；当种群数量偏离K值时，会通过负反馈调节机制使种群数量回到一定范围内。环境遭到破坏，K值会下降；当生物生存的环境改善后，K值会上升，如图所示。
图中A、B、C、D所对应的种群数量为K值，A′、C′、D′所对应的种群数量为K/2。(2)K值的变动K值不是固定不变的，而是会受到环境的影响。在环境不遭受破坏的情况下，种群数量会在K值附近上下波动；当种群数量偏离K值时，会通过负反馈调节机制使种群数量回到一定范围内。环境遭到破坏，K值会下降；当生物生存的环境改善后，K值会上升，如图所示。
(3)K值与K/2在实践中的应用
①最大捕捞量≠最大日捕获量，及时捕捞可持续获得最大捕捞量；种群密度最大时，可获得最大日捕获量。②环境容纳量≠种群数量能达到的最大值。种群数量能达到的最大值是种群在某一时间点的数量，可能大于环境容纳量。
2 [全国Ⅰ2019·6，6分]某实验小组用细菌甲(异养生物)作为材料来探究不同条件下种群增长的特点，设计了三个实验组，每组接种相同数量的细菌甲后进行培养，培养过程中定时更新培养基，三组的更新时间间隔分别为3 h、10 h、23 h，得到a、b、c三条种群增长曲线，如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．细菌甲能够将培养基中的有机物分解成无机物B．培养基更换频率的不同，可用来表示环境资源量的不同C．在培养到23 h之前，a组培养基中的营养和空间条件都是充裕的D．培养基更新时间间隔为23 h时，种群增长不会出现J型增长阶段
【答案】D【解析】本题主要考查种群的数量变化，着重考查种群增长的“J”形曲线与“S”形曲线的区别和联系。由于细菌甲是异养生物，可通过呼吸作用将培养基中的有机物分解为无机物，A正确；培养基更换越频繁，相当于环境资源越丰富，B正确；据图分析，在23 h前，a组呈J形曲线增长，说明这段时间内a组的营养和空间条件是充裕的，C正确；由图示可知，三组细菌的增长曲线初期是重合的，说明培养基更新时间间隔为23 h时，初期种群也会出现J形增长阶段，D错误。
题型二 种群数量变化的曲线分析及在生产上的应用
3．图1为某植食性昆虫迁入该生态系统后的种群数量增长速率变化曲线，图2为λ(λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数)随时间的变化曲线。下列有关叙述正确的是(　　)
A．图1中t1～t2与图2中a～b时期种群的年龄结构都是衰退型B．图2中a、c时期种群的出生率均与死亡率相当C．图1和图2中K值出现时间分别是t2和dD．图1和图2可分别表示种群的“S”形和“J”形增长过程
【答案】B　【解析】图1中t1～t2时期，种群数量增长速率逐渐减小，但大于0，说明种群数量在增长，因此该时期种群的年龄结构为增长型；图2中a～b时期，λ