2012届高考生物专题复习 种群的数量变化

第2节 种群的数量变化
【高考目标定位】
1、种群数量的变化
2、探究培养液中酵母菌数量的动态变化

【考纲知识梳理】
一、种群增长曲线
1、种群增长的“J”型曲线
（1）条件：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下。
（2）特点：种群数量每年以一定的倍数增大。
（3）数学模型：指数函数型。
（4）两种情形：①实验室条件下；②当一个种群刚迁入一个新的适宜环境时。
2、种群增长的“S”型曲线
（1）原因：自然环境条件是有限的，如资源、空间、天敌等的制约。
（2）特点：种群达到环境条件所能允许的最大值——环境容纳量（即K值）后有时停止增长，有时在K值上下波动。
（3）意义：反映或体现达尔文自然选择中的生存斗争。
二、影响种群数量变化的因素
1、内因：
（1）种群的起始个体数量。
（2）决定种群数量的因素：出生率和死亡率、迁入率和迁出率。
2、外因：
（1）自然因素：气候、食物、天敌、传染病等。
（2）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。
三、研究种群数量变化的意义
对于有害动物的防治、野生生物资源的保护和利用，以及濒危动物种群的拯救和恢复，都有着重要意义。

【要点名师精解】
一、“J”型增长曲线与“S”型增长曲线的分析
1、曲线比较

2、列表比较
项目“J”型曲线“S”型曲线
前提条件环境资源无限环境资源有限
种群增长率保持稳定随种群密度上升而下降
K值的有无无有
曲线形成
的原因无种内斗争，
缺少天敌种内斗争加剧，
天敌数量增多

3、联系：两种增长曲线的差异主要是因环境阻力大小不同，对种群增长的影响不同。因而有：“J”型曲线因环境阻力增大而成“S”型曲线。
4、K值变动的示意图及应用

（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。
（2）当环境遭受破坏时，K值下降；当生物生存环境改善时，K值上升。
（3）应用：当环境中种群数量大于K/2值时，即可采取适当捕捞等手段合理利用，但捕捞后数量应为K/2值，因为此时种群增长率最大，有利于提高生物利用的总量。
【例1】图中种群在理想环境中呈“J”型曲线增长（如图中甲）；在有环境阻力条件下呈“S”型曲线增长（如图中乙），下列有关种群增长曲线的叙述中正确的是
A．环境阴力对种群增长的出现在d点之后
B．若此图表示蝗虫种群增长曲线，则虫害的防治应在c点开始
C．一个物种引入新的地区后，开始一定呈“J”型增长
D．若此图表示草履虫种群增长曲线，当种群数量达到E点后，增长率为0
【解析】环境阻力出现在“J”型曲线与“S”型曲线的分叉点（c点）。c点种群的增长速度最快，所以不能在该点对害虫进行防治；b点蝗虫的数量开始增加，但增长速率还很低，应该从该点开始对害虫进行防治。一个物种引入新的地区后，有可能不适应当地的环境，所以不一定呈“J”型增长。
【答案】D
二、探究培养液中酵母菌种群数量的变化
1、问题：培养液中酵母菌种群数量的变化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？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？
试管编号ABC
管内
液体培养液/mL1010
无菌水/mL10
酵母液/mL0.10.10.1
温度条件28℃5℃28℃
2、假设：根据上述问题，大胆提出合理的假设。
3、设计实验（如右表）。
4、采用抽样检测方法——显微计数。
5、注意事项
（1）显微镜计数时，对于压在小方格边线上的酵母菌，应只计固定的相邻两个边及其顶角的酵母菌。
时间/天123456…
数量/个
（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，减少误差。
（3）结果记录最好用记录表，如下（请设计）：
（4）每天计数酵母菌量的时间要固定。
（5）培养和记录过程要尊重事实，不能主观臆造。
【例2】某小组进行“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验时，同样实验条件下分别在4个试管中进行培养(见下表)，均获得了“s”型增长曲线。根据实验结果判断，下列说法错误的是
试管号IⅡⅢⅣ
培养液体积(mL)105105
起始酵母菌数(103个)105510
A．4个试管内的种群初始阶段都经历了“J”型增长
B．4个试管内的种群同时达到K值
C．试管Ⅲ内种群的K值与试管Ⅱ不同
D．试管Ⅳ内的种群数量先于试管Ⅱ开始下降
【解析】本题考查的是种群的特征以及种群的数量变化。当种群刚迁入一个新的环境的时候，若环境适宜种群生存，由于这时种群数量不多，环境中的食物、空间等适宜，没有环境阻力，因此种群初始阶段都经历了J型增长。然后环境阻力慢慢增大，种群开始S型增长，K值指的是环境容纳量，到达K值的时间是由环境阻力的大小决定的，因此4个试管内的种群到达K值的时间不同。Ⅳ号试管内的环境阻力最大，因此最先达到K值并有毒物质积累，最先开始下降。
【答案】B

【感悟高考真题】
（2010?全国1高考）3.下列四种现象中，可以用右图表示的是
A.在适宜条件下光合作用强度随CO2含量的变化
B.条件适宜、底物充足时反应速率随酶量的变化
C.一个细胞周期中DNA含量随时间的变化
D.理想条件下种群数量随时间的变化
【解析】本题主要考查相关生理过程中的数量变化趋势，涉及到新陈代谢与细胞分裂的相关内容，考查学生的理解能力和获取信息的能力。如图曲线的走势为先增加后稳定，曲线有两个关键点：即起点（m，0）（m＞0）和饱和点。符合这一曲线的为A选项；B项对应的曲线起点不正确，曲线的走势一直为增函数，不会出现饱和效应；C项对应的曲线就更不正确了，起点纵坐标等于终点，且大于0；D项曲线为种群的“J”型增长曲线。
【答案】A
（2010?全国1高考）4. 关于在自然条件下，某随机交配种群中等位基因A、a频率的叙述，错误的是
A.一般来说，频率高的基因所控制的性状更适应环境
B.持续选择条件下，一种基因的频率可以降为0
C.在某种条件下两种基因的频率可以相等
D.该种群基因频率的变化只与环境的选择作用有关
【解析】本题主要考查进化的相关知识，考查学生的理解能力。一般来说，某一性状适应环境的能力越强，控制该性状的基因其基因频率也往往比较大。如果显性性状不能适应环境而隐性性状适应环境的能力较强的话，那么A基因的基因频率在持续选择的条件下，就会逐渐降低至0，自然就有可能出现iA＞ia、iA=ia和iA＜ia的情形。而种群基因频率的变化与突变与重组、迁入与迁出和环境的选择等多种因素有关。
【答案】D
（2010?浙江高考）3.某生态系统中生活着多种植食性动物，其中某一植食性动物种群个体数量的变化如图所示。若不考虑该系统内生物个体的迁入与迁出，下列关于该种群个体数量变化的叙述，错误的是(A)
A.若a点时环境因素发生变化，但食物量不变，则a点以后个体数量变化不符合逻辑斯谛增长
B.若该种群出生率提高，个体数量的增加也不会大幅走过b点
C.天敌的大量捕食会导致该种群个体数量下降，下降趋势与b-c段相似
D.年龄结构变动会导致该种群个体数量发生波动，波动趋势与c-d段相似
【解析】本题考查生态系统中影响种群数量波动的因素，从图中个体数量随着季节的变化在K值附近波动可以看出，该生态系统是一个相对稳定的生态系统，具有一定的自我调节能力，当外界环境改变、出生率和死亡率的变化、天敌的捕食、年龄结构的变动，种群个体数量还是在K值附近左右波动，所a点时环境因素发生变化时，个体数量变化还是符合逻辑斯蒂增长，所以答案是A
【答案】A
（2009?安徽高考）3．用牛奶瓶培养黑腹果蝇，观察成虫数量的变化，结果如下表：
时间（天）15913172125293337
成虫数（只）6102871131207270302327341
根据表中数据分析，下列结果正确的是
A．第13-25天，成虫数量增长快的主要原因是个体生长加快。
B．第17-29天，成虫增长率上升，死亡率下降
C．第21-37天，成虫增长率的下降与种群密度的改变有关
D．第1-37天，成虫数量成“J”型增长
【解析】第13-25天，成虫数量增长快的主要原因是营养丰富、环境条件适宜；第17-29天，成虫增长率下降，第21-37天，成虫增长率的下降与种群密度的改变（第37天种群密度达到最大）有关，第1-37天，成虫数量成“S”型增长，所以C正确。
【答案】C
（2009?广东高考）50．太平洋一个小岛上的某野兔种群数量变化如下表：
年份（年）1920192519301935194019451950
数量（百只）130200398990135012901190
该种群变化率最大的时期为
A．1925年～1930年 B．1930年～1935年
C．1940年～1945年 D．1945年～1950年
【解析】种群变化率是单位时间内种群数量变化的情况。从表中可以看出在1930年一1935年内种群变化率是（990-398）/（1935-1930）=118．4，1925年～1930年为14，1940年～1945年与1945年～1950年 均为负值。
【答案】B

【考点精题精练】
1.在种群“S”型增长曲线的数学模型中，K值不是固定不变的。下列条件会使种群K值增加的是
A．地面进行硬化后的家鼠 B．干旱环境中的东亚飞蝗
C．引入北极狐后的旅鼠 D．干旱环境中的大熊猫
答案B
2.下列有关种群增长的S型曲线的叙述，错误的是
A．通常自然界中的种群增长曲线最终呈S型
B．达到k值时种群增长率为零
C．种群增长受自身密度的影响
D．种群的增长速度逐步降低
答案D
3.自然界中的种群增长一般呈现出S型曲线的走势，在此增长趋势中
A．种群的增长与自身密度无关 B．达到K值时种群数量不再变化
C．种群的增长受到环境因素制约 D．同一种群的K值始终保持固定
答案C
4.（2010?安徽省巢湖市高三一模）自然界中生物种群增长常表现为“S”型增长曲线。下列有关种群“S”型增长的正确说法是 C
A．“S”型增长曲线表示了种群数量和食物的关系
B．“S”型增长曲线表示了种群数量与时间无关
C．种群增长率在各阶段是不相同的
D．种群增长不受种群密度制约
5.下图表示某一动物种群迁入一个适宜环境后的增长曲线图，下列有关说法错误的是

A. 这个种群的增长曲线是S型，该环境条件所允许的最大种群数量大约是500只
B. 如果此种群是鱼类，我们的捕捞量控制在曲线的b点最合适
C. 如果此种群是老鼠，我们限制其种群数量的最好方法是尽量降低K值
D.该种群的增长速度最快点在b点，环境阻力明显增大是在迁入6年后开始的
答案D
6.（2010?天津市河东区高三一模）右图表示一个生物群落中甲、乙两个种群的增长速率随时问变化的曲线，下列叙述中不正确的是 A

A．t1—t3时间内甲、乙种群均呈“S”增长
B．t4—t5时间内乙种群出生率下降，死亡率上升，但出生率仍大于死亡率
C．t3—t5时间内甲、乙两种群的年龄组成不同
D．甲、乙两种群可能为竞争关系．甲的竞争力小于乙
7.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，分别绘制出酵母菌细胞数目变化曲线依次为a、b、c，见图。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
答案C
8.分析下图，下列选项错误的是 （ ）

A．进行海洋渔业捕捞的最佳时期是D时期
B．C～D段种群数量仍在增长
C．B时期是种群增长速率最快的时期，种群数量在K/2左右
D．该种群数量在E点达到K值
答案C
9.人类正确利用海洋渔业资源,必须控制捕捞量,应把种群的个体数保持在环境负荷量的
A．1/4水平上 B．1/3水平上
C．1/2水平上 D．4/5水平上
答案C
10.有关“探究培养液中酵母菌数量动态变化”的实验，正确的叙述是D
A．改变培养液的pH值不影响K值（环境容纳量）大小
B．培养液中酵母菌的增长率与培养时间呈正相关
C．取适量培养液滴于普通载玻片后对酵母菌准确计数
D．培养液浓度不能过高以避免酵母菌过度失水死亡
11.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后再计数
答案D
12.下列有关微生物群体生长曲线的说法中不正确的是 （ ）
A．调整期是大量合成细胞分裂所需酶的时期
B．微生物的初级代谢产物只是在对数期产生的
C．调整期、对数期和稳定期共同构成了菌种的“S”型生长曲线
D．衰亡期是微生物与无机环境生存斗争最剧烈的阶段
答案B
13.（2010?天津市河西区高三一模）为了减小一种昆虫对农作物的危害，人们引入了专门捕食这种昆虫的蜘蛛。图示是根据引入蜘蛛后，对这两个种群数量变化的调查结果绘出的曲线图，下列解释正确的是 B

A．由图中曲线可知，蜘蛛和害虫之间构成了食物链
B．在II期间，蜘蛛数量减少的主要原因是食物不足
C．在I期间，若针对害虫施以杀虫剂，蜘蛛的数量将会增加得更快
D．在III期间，两个种群的数量可以长时间保持不变
14.（2010?苏北四市高三第二次凋考）关于“土壤中小动物类群丰富度的研究”的说法，错误的是 B
A．对于无法知道名称的小动物，不可忽略，应记录下它们的特征
B．许多土壤小动物有较强的活动能力，可采用标志重捕法进行调查
C．利用小动物的避光避热性，可采用带灯罩的热光源收集样土中的小动物
D．可分别在白天和晚上取同一地块的土样，调查不同时间土壤中小动物丰富度
15.（2010?山东省临沂市高三一模）右图为某种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线。若不考虑迁入和迁出，下列有关叙述正确的是 （ A ）

①改善空间和资源条件有望使K值提高
②bc段种群增长速率逐渐上升
③bc段出生率小于死亡率
④比较曲线Y与曲线X表明自然状态与理想状态的差别
A．①④B．②③C．③④D．①②
16.（2010?浙江省金华十校高三高考模拟）图1为某经济林在一定时间内某种毛虫与灰喜鹊种群数量波动曲线。请回答：

（1）图1中的曲线 表示灰喜鹊的数量波动，据图分析CE段数量上升的原因
是 。
（2）如图1在一定时间内由于两者之间通过 调节形式，使数量保持了动态平衡。
（3）在时间T点时，对该经济林施放了一种邻近林区曾多次使用的化学杀虫剂，结果第
三年虫害比原来更加严重，请利用生态学知识分析原因 。
（4）由于全球气候变暖，许多植物的发芽长叶时间提前。林业工作者跟踪记录了80年代到90年代该经济林中毛虫与灰喜鹊的繁殖情况。依据图2所示。在该时期内发
生的主要变化是 ，引起这种变化的原因是 。
答案：（每空2分，共12分）
（1）甲 灰喜鹊数量（天敌）少
（2）负反馈
（3）毛虫具有抗药性的个体大量繁殖，同时灰喜鹊因食物短缺而减少，毛虫被捕食的量减少
（4）毛虫的繁殖期提前 气温上升提前，树发芽长时间的提前
17.人口的数量常常随环境资源的改变而发生波动。下图为人口自动调控图(注：环境中的人口容纳量是指环境资源能承载的最大人口数量)。请据图回答下列问题：

（1）在自然界中，人口数量不可能无限增长，理由是 (2分)。
（2）由图可以看出，当人口数量
时，人类生存的环境阻力将随之_________
（3）长期以来，我国人口的出生率一直高于死亡率，人口增长过快，因此控制我国人
口的关键是控制人口的 ，我国采取控制人口增长的政策是_________ ____。
（4）若此图表示老鼠种群数量变化，则从图可看出，灭鼠时只采用杀死的办法，老鼠的数量会很快恢复到原有的数量。请你依图提出更有效的灭鼠方案
(2分)。参照该法，据所学知识，写出防治农业害虫的生物防治方法有哪些?
(2分)。
答案：（10分）（1）受到食物、空间等因素的限制 （2）大于人口容纳量
增加 或（小于人口容纳量 减少）
（3）出生率 计划生育
（4）使老鼠生存的环境阻力增加，从根本上控制老鼠的种群数量(2分)

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