考点59 种群数量的变化-备战2022年高考生物考点一遍过

考点59种群数量的变化高考频度：★★★☆☆难易程度：★★★☆☆1．研究方法：构建数学模型。观察研究对象，提出问题→提出合理的假设→根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达→通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正。2．“J”型增长和“S”型增长的比较项目“J”型增长“S”型增长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3．实验探究培养液中酵母菌种群数量的变化（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；在有限的环境条件下，酵母菌种群的增长呈“S”型曲线。（2）实验流程 考向一“J”型增长和“S”型增长的比较1．观察下图，分析下列相关叙述中，错误的是A．种群呈现“J”型增长的前提条件是环境、资源非常优越，生存空间无限 B．呈现“S”型增长的种群，随着时间的推移，种群增长所受的环境阻力不断加大 C．种群增长的“J”型曲线有K值，只是K值较大，图中没有表示出来D．在自然界中，种群的增长曲线一般是“S”型曲线【参考答案】C【试题解析】A、在食物充足，无限空间，无天敌等理想条件下种群无限增长，呈现“J”型曲线，A正确；B、自然状态下的种群随着时间的推移，增长所受的环境阻力不断加大，种群数量不能无限长大，呈现S型曲线，B正确；C、“J”型曲线中种群能无限增长，没有K值，S型曲线存在环境容纳量，即K值，C错误；D、在自然界中，由于资源和空间是有限的，种群的增长呈现“S”型曲线，D正确。技法提炼“S”型增长曲线的解读和分析方法三图对比分析解读：（1）t1之前，种群数量小于K/2，由于资源和空间条件相对充裕，种群数量增长较快，当种群数量为K /2时，出生率远大于死亡率，种群增长速率达到最大值。（2）t1～t2，由于资源和空间有限，当种群密度增大时，种内斗争加剧，天敌数量增加，种群增长速率下降。（3）t2时，种群数量达到K值，此时出生率等于死亡率，种群增长速率为0。2．如图为某天鹅种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线。若不考虑迁入和迁出，下列有关叙述不正确的是A．建立自然保护区，改善其栖息环境，可使K值提高 B．对该种群密度的取样调查可以采用标志重捕法 C．bc段种群增长速率逐渐下降，出生率小于死亡率D．比较曲线Y与曲线X，表明自然状态下种群最长增大速率无法超出理想状态下的最大增长速率【答案】C【解析】“J”型曲线：指数增长函数，描述在食物充足，无限空间，无天敌的理想条件下生物无限增长的情况。自然界的资源和空间总是有限的，当种群密度增大时，种内竞争就会加剧，以该种群为食的动物的数量也会增加，这就使种群的出生率降低，死亡率增高，有时会稳定在一定的水平，形成“S”型增长曲线，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称为环境容纳量，又称为K值。A、同一种生物的K值不是固定不变的，会受到环境的影响，当生物生存的环境改善，K值会上升，A正确；B、天鹅活动能力强，活动范围广，一般采用标志重捕法，B正确；C、bc段种群增长率大于0，但出生率仍然大于死亡率，C错误；D、比较曲线Y表明自然状态种群数量的增长，曲线X表示理想状态的种群数量增长，则曲线Y表明，在自然状态下，由于空间和资源条件有限，所以种群无法实现最大增长率，D正确。 考向二种群数量变化规律的应用分析3．研究人员根据某地主管部门提供的当地农田中田鼠种群数量变化的数据，绘制出的λ值变化曲线如图所示。下列叙述错误的是A．开始的15年间，田鼠数量最多的是第10年 B．5〜10年间田鼠数量减少可能是因为食物不足引起的 C．引入天敌是根据捕食关系而采取的生物防治D．如果第25年诱杀雄性田鼠也会起到类似的效果35时间/年【参考答案】B【试题解析】据图分析，0-5年，种群的λ大于1且为一个定值，种群数量不断增加；5-10年λ不断减小但是仍然大于0，因此种群数量不断增加；10-20年，种群的λ始终小于1，因此种群数量不断减少；15-20年，种群的λ始终等于1，种群数量不变；25-35年，引入天敌后，种群的λ始终小于1，种群数量继续减少。A、纵坐标的含义是λ值，只要λ值大于1田鼠数量就增加，等于1田鼠数量保持相对稳定，小于1田鼠数量减少，所以开始的15年间，田鼠数量最多的是第10年，A正确；B、5～10年间田鼠的数量仍然是增加的，B错误；C、利用捕食、竞争等种间关系进行的害虫防治属于生物防治，C正确；D、诱杀雄性个体可破坏田鼠种群的性别比例，使之出生率降低，也会起到如图所示的引入天敌后的效果，D正确。解题必备K值与K/2在实践中的应用 项目灭鼠、灭蝗等捕鱼、森林砍伐等K/2(最大增长速率)灭鼠后，鼠的种群数量在K/2附近，这时鼠的种群数量会迅速增加，无法达到灭鼠效果使鱼、树木的种群数量维持在K/2，捕捞或砍伐后，鱼、树木的种群数量会迅速回升K值(环境最大容纳量)改变环境，降低K值，使之不适合鼠、蝗的生存保证鱼、树木生存的环境条件，尽量提升K值4．为了解决某农田的鼠害，某研究性学习小组调查了该农田中数年内田鼠种群数量的变化(如图甲)以及某一时期不同鼠龄的个体数量(如图乙)。据图分析能够得出的结论是A．投药会导致田鼠的抗药性基因频率增加 B．若去除天敌，田鼠种群数量将呈虚线模型增长 C．在B点之前，田鼠的生活环境优越，不存在环境阻力D．图乙所示田鼠的年龄结构是在D点对应的时间调查的【答案】A【解析】1、分析图甲可知，在投药之前，田鼠种群数量以“S”型增长曲线变化，其中C点时种群增长率最大，投药后种群数量下降后又上升，与田鼠种群中抗药性个体有关。2、分析图乙可知，田鼠种群中幼年个体最多，老年个体最少，所以种群年龄组成为增长型。投药后，在药物的选择下，田鼠的抗药性基因频率增加，A正确；图甲表示田鼠种群数量的“J”型和“S”型增长曲线，图乙表示田鼠的年龄结构为增长型，去除天敌，由于食物和空间的限制，田鼠不会呈“J”型曲线增长，B错误；环境阻力在开始就有的，只是在B点之前田鼠的生活环境优越，环境阻力较小，C错误；图乙的年龄结构为增长型，D点种群数量已经稳定，所以调查的时间应该在D点之前，D错误。 考向三探究培养液中酵母菌种群数量的变化实验的操作方法和注意事项5．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A．改变培养液的pH值不影响K值大小 B．用样方法调查玻璃容器中酵母菌数量的变化 C．取适量培养液滴于普通载玻片后对酵母菌准确计数D．营养条件并非影响酵母菌种群数量变化的唯一因素【参考答案】D【试题解析】探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化实验的原理：（1）酵母菌可以用液体培养基来培养，培养液中的酵母菌种群的增长情况与培养液中的成分、空间、pH、温度等因素有关，我们可以根据培养液中的酵母菌数量和时间为坐标轴做曲线，从而掌握酵母菌种群数量的变化情况。（2）利用血球计数板在显微镜下直接计数是一种常用的细胞计数法，这种方法可以直接测定样品中全部的细胞数目，所以一般用于单细胞微生物数量的测定，由于血球计数板上的计数室盖上盖玻片后的容积是一定的，所以可根据在显微镜下观察到的细胞数目来计算单位体积的细胞的总数目。改变培养液的pH值会改变K值（环境容纳量）大小，A错误；样方法是调查植物种群密度的方法，肉眼看不见的微生物采用抽样检测法，B错误；应用血球计数板对培养液中酵母菌数量进行抽样检测，C错误；营养、温度、PH、有害物质的积累等都是影响酵母菌种群数量变化的因素，D正确。易错警示探究培养液中酵母菌数量的动态变化实验的注意事项（1）我们测定的酵母菌种群数量是在恒定容积的培养基中测定的，与自然界中的种群数量变化有差异。（2）在进行酵母菌计数时，由于酵母菌是单细胞生物，因此必须在显微镜下计数，且我们不能准确计数，只能估算。（3）在显微镜计数时，对于压在小方格界线上的，应只计数相邻两边及其顶角的酵母菌。（4）从试管中吸取培养液进行计数前，要轻轻振荡试管几次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减少误差。（5）每天计数酵母菌数量的时间要固定。 6．下列关于“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验的说法，正确的是A．先向计数室内滴加酵母菌培养液，然后再将盖玻片放在计数室上 B．酵母菌逐个计数是非常困难的，可采用抽样检测的方法进行计数 C．在实验过程中为了使实验结果更具有说服力，应当设置一个不加酵母菌的对照组D．用血细胞计数板计数时，应计数小方格的内部和四条边上的酵母菌【答案】B【解析】对一支试管中的培养液（可定为10mL）中的酵母菌逐个计数是非常困难的，可以采用抽样检测的方法：先将盖玻片放在计数室上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。多于培养液用滤纸吸去。稍待片刻，待细菌细胞全部沉降到计数室底部，将计数板放在载物台的中央，计数一个小方格内的酵母菌数量，再以此为依据，估算试管中的酵母菌总数。据分析可知，先将盖玻片放在计数室上，再用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入，A错误；酵母菌逐个计数是非常困难的，可以采用抽样检测的方法，B正确；“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验为自身前后对照实验，不需要设置一个不加酵母菌的对照组，C错误；用血细胞计数板计数时，应计数小方格的内部和两条边及两条边夹角上的酵母菌，D错误。1．我国某地采矿塌陷区采取生态修复的方法，经科学引种，开创了水生作物栽培、水产养殖和湿地景观开发的生产模式。下列有关叙述错误的是A．湿地群落有水平结构和垂直结构 B．引入新物种后，种群数量呈“J”型曲线增长 C．生态修复后，该区域的抵抗力稳定性增强D．某些重金属离子可能会富集到人体内2．如图为种群数量增长曲线，下列有关叙述不正确的是 A．改善空间和资源条件有望使K值提高B．BC段种群增长速率逐渐下降，出生率小于死亡率C．影响B到C段种群数量增长的因素有食物、空间、天敌等D．曲线b表明自然状态下种群在B点时其增长速率达到最大3．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(λ)，并得到如图所示的曲线。据此图分析得到下列结论，错误的是A．前4年该种群数量基本不变 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5年调查年龄组成可能为衰退型D．第8年的种群数量最少，第8到第16年间种群数量增加，且呈“S”型曲线增长4．如图表示某物种迁入新环境后，种群增长速率随时间的变化关系，在t1时经调查该种群数量为N，下列有关叙述正确的是A．在t2时种群个体的数量与在t0时种群个体的数量相等 B．在t0~t2时间内，种群数量呈逻辑斯谛增长 C．该种群在此环境中的环境容纳量约为ND．在t1~t2时，该种群数量呈下降趋势5．对某地区新引入一种鸟的种群增长速率[增长速率=（出生率－死亡率）/时间]1～7年的调查研究，得到的数据如下表。下列对该鸟种群描述正确的是 年份第1年第2年第3年第4年第5年第6年第7年增长速率0.661.542.813.672.941.650.03A．种群的年龄组成为稳定型B．种群数量呈“J”型曲线增长C．种群增长受种群密度的制约D．第3~4年中种内斗争最激烈6．下列关于S型曲线的说法，与事实相符的是A．防治农业害虫应把害虫数量控制在K/2处 B．若该种群为海洋经济鱼类，种群数量最好保持在c水平 C．ab段种群数量增长速率变慢，其原因是受天敌、资源等影响。D．a点种内斗争最激烈7．下列关于“探究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．培养用具及培养液都需经过严格的灭菌处理 B．每天应定时取样统计一次样品中酵母菌数量 C．使用血细胞计数板时，先加培养液再盖盖玻片D．培养后期样品液稀释度过高会导致结果偏大8．建构种群增长的数学模型，回答下列问题。（1）理想条件下，一个大肠杆菌每20min就通过分裂繁殖一代，繁殖n代后大肠杆菌数量的计算公式是Nn=________。“J”型增长的数学模型为Nt=N0λt,其中λ的含义为________。 （2）上图所示的S型曲线中有abcde共5个关键点。种内竞争最激烈是在_________段；害虫治理最佳点是在_________点之前；渔业捕捞后，最有利于该种群数量恢复的是在_________点。（3）下图中甲曲线是探究培养液中酵母菌种群数量变化的实际曲线。种群数量达到K值时，种群的出生率_________(填“大于”或“等于”或“小于”)死亡率;图中阴影部分表示_________；a点以后甲曲线下降，可能是_________导致的。9．（2019全国卷Ⅰ·6）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3h、10h、23h，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23h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23h时，种群增长不会出现J型增长阶段10．（2019天津卷·5）多数植物遭到昆虫蚕食时会分泌茉莉酸，启动抗虫反应，如分泌杀虫物质、产生吸引昆虫天敌的挥发物质等。烟粉虱能合成Bt56蛋白。该蛋白会随烟粉虱唾液进入植物，抑制茉莉酸启动的抗虫反应，使烟粉虱数量迅速增长。下列叙述错误的是A．植物产生挥发物质吸引昆虫天敌体现了信息传递调节种间关系的功能B．植食性昆虫以植物为食和植物抗虫反应是长期共同进化的结果C．Bt56基因表达被抑制的烟粉虱在寄主植物上的数量增长比未被抑制的对照组快 D．开发能水解Bt56蛋白的转基因植物可为控制烟粉虱提供防治措施11．（2019江苏卷·14）如图是一种酵母通气培养的生长曲线，a、b是相同培养条件下两批次培养的结果，下列叙述合理的是A．a批次中可能有大量细菌污染B．b批次的接种量可能高于a批次C．t1时两批次都会产生较多的乙醇D．t2时两批次发酵液中营养物质剩余量相同12．（2019浙江4月选考·12）下列关于环境容纳量的叙述，错误的是A．种群数量在K/2时增长最快B．同一群落各种群的环境容纳量是相同的C．环境容纳量会随着环境条件的改变而改变D．环境容纳量是种群数量在生存环境中的稳定平衡密度13．（2018·海南卷）将相等数量的硝化细菌和大肠杆菌分别接种到含铵盐的无机盐培养液中，在适宜温度下振荡培养。若用虚线表示大肠杆菌的生长趋势，实线表示硝化细菌的生长趋势，则下图中能正确表示两种菌体生长趋势的是14．（2018·浙江卷）在对某自然保护区内甲、乙两个不同物种的种群数最进行了调查之后，又开展了连续4年的跟踪调查，计算其L值（L=当年末种群个体数量/前一年来种群个体数量），结果如图所示。下列关于这4年调查期间的种群致最变化的叙述，错误的是 A．第1年末甲乙两种群的增长速度不一定相等B．第2年来乙种群数最不一定大于甲C．第3年来乙种群数量达到了最大值D．这4年中甲种群每年增加的数量是相等的15．（2017·新课标Ⅰ卷）假设某草原上散养的某种家畜种群呈“S”型增长，该种群的增长率随种群数量的变化趋势如图所示。若要持续尽可能多地收获该种家禽，则应在种群数量合适时开始捕获，下列四个种群数量中合适的是A．甲点对应的种群数量B．乙点对应的种群数量C．丙点对应的种群数量D．丁点对应的种群数量16．（2019全国卷III·31）回答下列与种群数量有关的问题。（1）将某种单细胞菌接种到装有10mL液体培养基（培养基M）的试管中，培养并定时取样进行计数。计数后发现，试管中该种菌的总数达到a时，种群数量不再增加。由此可知，该种群增长曲线为_________型，且种群数量为时_________，种群增长最快。（2）若将该种菌接种在5mL培养基M中，培养条件同上，则与上述实验结果相比，该种菌的环境容纳量（K值）_________（填“增大”“不变”或“减小”）。若在5mL培养基M中接种该菌的量增加一倍，则与增加前相比，K值_________（填“增大”“不变”或“减小”），原因是_________。17．（2017·新课标Ⅱ卷）林场中的林木常遭到某种山鼠的危害。通常，对于鼠害较为严重的林场，仅在林场的局部区域（苗圃）进行药物灭鼠，对鼠害的控制很难持久有效。回答下列问题： （1）在资源不受限制的理想条件下，山鼠种群的增长曲线呈“___________”型。（2）在苗圃进行了药物灭鼠后，如果出现种群数量下降，除了考虑药物引起的死亡率升高这一因素外，还应考虑的因素是___________。（3）理论上，除药物灭鼠外还可以采用生物防治的方法控制鼠害，如引入天敌。天敌和山鼠之间的种间关系是_________。（4）通常，种群具有个体所没有的特征，如种群密度、年龄结构等。那么种群的年龄结构是指_________。1．【答案】B【解析】矿藏开采后往往会造成土体、土壤和植被，乃至整个地区生态系统的破坏。矿区极端恶劣的土地条件，会阻碍植被的生长，还可能产生严重的重金属污染。对采矿塌陷区的生态恢复关键在于植被恢复。生态修复后，植被增多，该区域抵抗力稳定性会增强。任何一个群落都有水平结构和垂直结构，A正确；引入新物种后，随种群数量增加，天敌增加，食物空间有限，故种群不能成J型增长，B错误；生态修复后，群落结构更加复杂，该地区的抵抗力稳定性增强，C正确；人的营养级较高，某些重金属离子可能会通过食物链富集到人体内，D正确。2．【答案】B【解析】改善空间和资源条件有望使K值提高，A项正确；BC段种群增长速率逐渐下降，但种群数量仍在增加，出生率大于死亡率，B项错误；B到C段由于种群个体数量增加，天敌增多，食物、空间、天敌等因素限制种群数量的快速增长，C项正确；自然状态下种群在B点K/2时增长速率达到最大，D项正确。3．【答案】D【解析】据图分析，0～4年时λ=1，种群数量基本不变；4～10年时λ1，种群数量持续增加。根据以上分析已知，前4年种群的λ=1，种群数量基本不变，A正确；第4到第8年间λ