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【备考2023】高中生物新教材一轮复习学案
第28讲　种群及其动态
[素养目标]
1．通过“J”形增长和“S”形增长的数学模型的分析与比较，培养归纳比较及运用模型分析问题的能力。(科学思维、科学探究)
2．通过归纳种群数量变化在实践中的应用，形成关注生产实践、学以致用的态度。(社会责任)
　种群的特征及种群密度的调查方法
1．种群的数量特征
(1)种群密度是种群最基本的数量特征。
(2)直接决定种群密度的是出生率和死亡率、迁入率和迁出率。
(3)年龄结构在一定程度上能预测种群数量的变化趋势。年龄结构是通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度的。
年龄结构
(4)性别比例是通过影响出生率间接影响种群密度的。
2．种群密度的调查方法
(1)逐个计数法：分布范围较小、个体较大的种群，如调查山坡上的珙桐密度。
(2)估算法
①黑光灯诱捕法：对于趋光性昆虫，还可以用黑光灯进行灯光诱捕的方法调查种群密度。
②样方法和标记重捕法
项目 样方法 标记重捕法
调查对象 植物或活动范围小的动物 活动能力强、活动范围大的动物
调查程序 确定调查对象 ↓ 捕获并标记个体数(数量为M) ↓ 重捕、计数 ↓ 计算种群数量：N＝M·
1．(选择性必修2 P2正文)调查动物种群密度只能用标记重捕法。(×)
2．(选择性必修2 P3正文)种群密度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。(√)
3．(选择性必修2 P4正文)出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定种群密度。(√)
4．(选择性必修2 P4正文)大量诱杀雄性个体不会影响种群的密度。(×)
5．(选择性必修2 P5“探究·实践”)用样方法调查植物的种群密度时，要选择生长茂盛处取样。(×)
1．选择性必修2 P2正文：黑光灯诱捕昆虫和性外激素诱杀害虫的原理相同吗？分别属于生态系统中的何种信息传递？
提示：原理不同。前者利用了昆虫的趋光性，后者利用了昆虫之间通过化学物质传递信息的原理。前者属于物理信息，后者属于化学信息。
2．选择性必修2 P4“思考·讨论” 节选：年龄结构为稳定型的种群，种群数量在近期一定能保持稳定吗？
提示：年龄结构为稳定型的种群，种群数量也不一定总是保持稳定。这是因为出生率和死亡率不完全决定于年龄结构，还会受到食物、天敌、气候等多种因素的影响。此外，种群数量还受迁入率和迁出率的影响。
3．选择性必修2 P5“探究·实践” 节选：调查双子叶植物的种群密度，为什么强调随机取样？
提示：为了确保所选择的样方具有代表性，不受主观因素的影响，使通过样方统计的结果(估算值)能更接近真实的情况。
1．种群年龄结构的类型及判断技巧[科学思维]
(1)统计图
(2)曲线图和柱形图
项目 增长型 稳定型 衰退型
曲线图
柱形图
(3)各图示共性及判断技巧
无论何种图形，均应注意各年龄段个体的比例。增长型中的幼年个体多、老年个体少；稳定型中的各年龄段个体比例适中；衰退型中的幼年个体少、老年个体多。
2．调查种群密度方法中的注意事项[科学思维]
(1)选取样方时，要注意随机取样。对于方形地块常用五点取样法(如图甲)，狭长地块常用等距取样法(如图乙)。
(2)样方法中计数要准确。同种生物个体无论大小都要计数，若有正好处在边界线上的，应遵循“计上不计下，计左不计右”的原则，如图：
注：图甲为方形样方，图乙为圆形样方，实心圈表示要统计或测量的个体，虚线表示圆形样方的直径。
(3)标记重捕法中标记物要合适，不能过于醒目；不能影响被标记对象的正常生理活动；标记物不易脱落，能维持一定时间。
(4)标记重捕法中两次捕捉间种群数量要稳定：被调查种群在调查期间没有大量迁入和迁出、出生和死亡的现象。
3．利用标记重捕法估算种群密度的误差分析[科学思维]
[探究意图：以种群特征为情境信息考查理解能力]
如图是有关种群特征的概念图，据图分析：
(1)图中①～⑤分别代表种群的什么特征？
提示：①～⑤分别代表种群密度、出生率、死亡率、年龄结构和性别比例。其中，年龄结构既影响出生率又影响死亡率，但性别比例只影响出生率。
(2)春运期间，影响北京、广州等城市人口数量变化的主要因素是什么？
提示：迁入率和迁出率。
(3)利用性引诱剂诱杀害虫为什么会降低害虫的种群密度？
提示：性引诱剂诱杀害虫会导致害虫的性别比例失调，降低出生率，从而降低种群密度。
(4)某生物学家对某地的蝗虫种群进行研究后大胆预测：不久后蝗灾会更加严重，他得出此结论的依据最可能是什么？
提示：蝗虫的年龄结构为增长型。
突破点1　
1．下列有关种群的叙述，正确的是(　　)
A．种群是物种在自然界中的具体存在单位
B．两个不同的种群，种群密度大的种群数量也大
C．种群密度是最基本的种群数量特征，可以用来反映种群的数量变化趋势
D．一个种群的出生率大于死亡率，可预测该种群数量将上升
解析：种群是物种在自然界中的具体存在单位，A项正确；两个不同的种群，种群密度大的种群分布面积不一定大，因此数量不一定大，B项错误；种群密度是最基本的种群数量特征，但不能反映种群的数量变化趋势，C项错误；出生率和死亡率、迁入率和迁出率是决定种群数量的因素，出生率大于死亡率不一定导致种群数量上升，D项错误。
答案：A
2．(多选) (2021·山东卷)种群增长率是出生率与死亡率之差，若某种水蚤种群密度与种群增长率的关系如图所示。下列相关说法错误的是(　　)
A．水蚤的出生率随种群密度的增加而降低
B．水蚤种群密度为1个/cm3时，种群数量增长最快
C．单位时间内水蚤种群的增加量随种群密度的增加而降低
D．若在水蚤种群密度为32个/cm3时进行培养，其种群的增长率会为负值
解析：图中，随着种群密度的增加，种群增长率逐渐降低，这符合“S”形增长曲线的特点，在种群“S”形增长中，出生率和死亡率的起点不同，出生率高于死亡率，随着出生率的下降，死亡率的上升，种群增长率逐渐降低，A正确；在种群“S”形增长中，数量为K/2(约为12个/cm3)时，种群数量增长最快，B错误；单位时间内水蚤种群的增加量即为种群增长速率，在种群“S”形增长中，种群增长速度先增加后降低，C错误；根据图中趋势，水蚤种群密度大于24个/cm3时进行培养，其种群的增长率会为负值，D正确。
答案：BC
明辨种群数量特征的四个易误点
(1)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”，即种群数量多，种群密度不一定大。
(2)决定种群密度变化的直接因素：出生率和死亡率、迁入率和迁出率。在具体环境中的种群要根据实际情况分析。
(3)决定种群密度的间接因素：年龄结构和性别比例。其中年龄结构既能影响出生率，又能影响死亡率，而性别比例只能影响出生率。
(4)预测种群数量变化趋势的依据：年龄结构。但这种趋势不一定能实现，还要看影响种群密度变化的其他因素，如气候、食物、天敌等环境因素的变化。
突破点2　
3．某实验小组为了检验某除草剂对稻田稗草的防治效果，做了对照实验，施加除草剂60天后调查稗草的种群密度。取样的方法为每组实验随机选取3个样方，每个样方为1 m2。调查结果为对照组5.75株/m2，实验组35.00株/m2。下列对该实验的解读或评述正确的是(　　)
A．样方数量过少，面积适当
B．样方面积过小，数量适当
C．杂草株数应为整数，对照组数据有误
D．实验组数据可信，该除草剂施用效果显著
解析：稗草为草本植物，所以应随机设置1 m2样方若干，只随机取3个样方，则样方数量过少，A正确，B错误；由于取3个样方平均值，所以杂草株数可以为整数，也可以是非整数，C错误；由于随机取样数量过少，偶然性较大，所以实验组数据不可信，D错误。
答案：A
4．某研究机构对我国北方草原布氏田鼠进行了调查。调查样方总面积为2 hm2(1 hm2＝10 000 m2)。在调查区内，放置100个捕鼠笼，在一夜间对布氏田鼠进行初捕，将捕获的鼠经标记后在原地释放。3日后，在同一地方再放置同样数量的捕鼠笼进行重捕，结果如下表所示。下列有关叙述正确的是(　　)
项目 捕获数(只) 标记数(只) 雌性个体数(只) 雄性个体数(只)
初捕 32 32 14 18
重捕 36 4 18 18
A.此调查方法可以用来调查草地中跳蝻的种群密度
B．综合两次捕获情况，该田鼠种群的性别比例(♀/♂)为7/9
C．该草地布氏田鼠的平均种群密度约为144只/hm2
D．事实上田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，上述计算所得的平均种群密度与实际种群密度相比可能会偏低
解析：跳蝻活动范围小，一般采用样方法进行调查；根据两次捕获的田鼠中雌雄个体数可得种群中性别比例为♀/♂＝(14＋18)÷(18＋18)＝32/36＝8/9；根据标记重捕法理论计算公式N＝M·，若田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，即m值减小，N值会增大；该草地中布氏田鼠的平均密度为32×36÷4÷2＝144(只/hm2)。
答案：C
　种群数量的变化及影响种群数量变化的因素
1．建构种群增长模型的方法
(1)数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学形式。
(2)建构步骤
(3)表达形式
①数学方程式：科学、准确，但不够直观。
②曲线图：直观，但不够精确。
2．种群的“J”形增长和“S”形增长
项目 “J”形增长 “S”形增长
增长模型
前提条件 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 资源和空间有限、受其他生物的制约等
曲线特点 种群数量以一定的倍数连续增长，没有K值 种群数量达到环境容纳量，即K值后，将停止增长
3.种群数量的波动
(1)大多数生物的种群数量总是在波动中。处于波动中的种群，在某些特定条件下可能出现种群爆发。
(2)当种群长期处于不利条件下，种群数量会出现持续性的或急剧的下降。
(3)当一个种群数量过少，种群可能会由于近亲繁殖等而衰退、消亡。
4．影响种群数量变化的因素
(1)非生物因素对种群数量变化的影响
①非生物因素的种类：主要包括阳光、温度、水等。
②非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。
(2)生物因素对种群数量变化的影响
①种内关系：随种群数量增长种内竞争加剧，会影响种群数量进一步增长。
②种间关系
a．竞争和捕食都会影响种群数量变化。
b．作为宿主的动物被寄生虫寄生，细菌或病毒引起的传染病也会影响种群数量变化。
(3)密度制约因素和非密度制约因素
①密度制约因素：食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的。
②非密度制约因素：气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害，对种群的作用强度与该种群的密度无关。
5．种群研究的应用
(1)在野生生物资源的合理利用和保护、有害生物的防治等方面都有重要意义。
(2)指导农牧业和渔业生产，如中等强度的捕捞(捕捞量在K/2左右)有利于持续获得较大的鱼产量。
1．(选择性必修2 P9正文)种群的“J”形增长曲线中，N为该种群的起始数量，λ为时间。(×)
2．(选择性必修2 P9正文)保护大熊猫的根本措施是提高环境容纳量。(√)
3．(选择性必修2 P15正文)在自然界，一个种群不一定都与其他种群有着密切的关系。(×)
4．(选择性必修2 P15正文)松鼠以红松、云杉等植物的种子为食，但其种群数量与食物的丰欠并不相关。(×)
5．(选择性必修2 P16正文)若要确定合适的捕捞量就需要研究捕捞量与种群数量变化之间的关系。(√)
1．选择性必修2 P13～14“思考·讨论” 节选：在同样的非生物因素的影响下，刺儿菜的种群密度变化与一年蓬、加拿大一枝黄花的有较大差异，这是为什么？
提示：不同种植物对光照条件的适应性是有差异的。
2．选择性必修2 P16“旁栏思考”：渔网网目不能过小，否则会影响来年鱼产量。这是为什么？请从种群特征的角度作出解释。
提示：如果渔网网目过小，许多幼鱼也会被捕捞上来，影响鱼种群的年龄结构，从而影响鱼种群的出生率，造成来年鱼产量降低。
1．种群数量增长的“J”形和“S”形两种曲线的分析[科学思维]
项目 “J”形增长 “S”形增长
曲线模型
前提条件 理想状态：资源无限、空间无限、不受其他生物制约 现实状态：资源有限、空间有限、受其他生物制约
增长率和增长速率
K值有无 无K值 有K值
[提醒]
(1)λ≠增长率
λ指种群数量是前一年种群数量的倍数(λ＝Nt/Nt－1)。根据Nt＝N0λt，可得t年后的种群数量。而增长率指一段时间结束时种群数量相对于初始种群数量的增加部分占初始种群数量的比例，种群增长率＝(Nt－Nt－1)/Nt－1＝Nt/Nt－1－Nt－1/Nt－1＝λ－1。
(2)增长率≠增长速率
增长速率指的是单位时间内种群数量增加的数目，增长率是一个比值。
2．明确K值的三个易错点[科学思维]
(1)K值不是一成不变的：K值会随着环境的改变而发生变化，当环境遭到破坏时，K值可能会下降；当环境条件状况改善时，K值可能会上升。
(2)在环境条件稳定，K值一定的情况下，种群数量也不是一成不变的：会在K值附近上下波动。当种群数量偏离K值的时候，会通过负反馈调节使种群数量回到K值。
(3)K值并不是种群数量的最大值：K值是环境容纳量，即一定环境条件所能维持的种群最大数量；种群所达到的最大值会超过K值，但这个值存在的时间很短，因为环境条件已遭到破坏。
3．K值与K/2的应用[社会责任]
[提醒]
(1)最大捕捞量≠最大日捕捞量
①种群数量达K/2时及时捕捞可以获得可持续利用的最大捕捞量但不能获得最大日捕捞量。
②种群数量达K值时捕捞可获得最大日捕捞量。
(2)对家鼠等有害动物的控制，应通过打扫卫生、做好粮食储存、硬化地面、饲养天敌等来降低其环境容纳量。
[探究意图：以种群数量增长模型为情境信息考查理解及问题解决能力]
下图表示的是种群数量增长中的两个经典曲线模型，请解读相关问题：
(1)图甲中b曲线的形成过程中何时出现了环境阻力、曲线a、b哪条更符合自然界的种群数量变化实况？
提示：b曲线的形成过程中始终存在环境阻力，此类曲线更符合自然界的种群数量变化实况。
(2)调查某地乌鸦连续20年的种群数量变化，如图乙所示，图中λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数，请思考：
①前4年种群数量应为增大、减小还是基本不变？
提示：基本不变(因为λ＝1)。
②图中第4年和第10年的乌鸦种群数量是否相同？图中显示第8年种群数量最少，对吗？
提示：不相同。在第4年到第10年间，λ＜1，说明种群数量在减少，到第9或第10年种群数量最少，而不是第8年最少。
③第16～20年乌鸦种群数量将如何增长？为什么？
提示：“J”形增长，因为λ＞1且恒定。
突破点1　
1．下列关于种群数量变化的表述，正确的是(　　)
A．一个种群迁入新的地区后，其种群数量增长的数学模型一定为Nt＝N0λt
B．在环境条件变化的情况下，种群数量都会在K值附近波动
C．在环境条件不变的情况下，种群的增长都有在K值上下维持稳定的趋势
D．自然界的种群增长到一定程度都会在K值保持稳定，因此都呈“S”形增长
解析：一个种群迁入新的地区后，只有该地条件适宜、空间充足且没有天敌的条件下，其种群数量增长的数学模型才是Nt＝N0λt，A错误；在环境条件变化的情况下，种群数量不一定会在K值附近波动，例如环境被破坏，其K值可能会大幅度减小，B错误；在环境条件不变的情况下，种群的增长都有在K值上下维持稳定的趋势，C正确；自然界的种群增长到一定程度不一定会在K值保持稳定，还要看环境是否改变，D错误。
答案：C
2．如图为某种群的出生率和死亡率随时间变化的示意图，下列相关叙述正确的是(　　)
A．该图可表示池塘中养殖的某些鱼类种群的增长
B．该种群的数量不断增大，增长速率先增大后减小
C．该种群的增长率不变，种群数量呈“J”形曲线增长
D．该种群数量的增长速率主要受环境阻力的影响
解析：池塘中养殖的鱼类的种群数量受资源和空间限制，呈“S”形曲线增长，A错误；该种群数量呈“J”形曲线增长，种群的数量不断增大，种群数量的增长速率不断增大，B错误；该种群增长率(出生率－死亡率)不变，种群数量呈“J”形曲线增长，C正确；该种群是在理想条件下，无环境阻力，D错误。
答案：C
1．一个物种引入新的地区后，其种群数量一定呈“J”形增长吗？为什么？
提示：一个物种引入新的地区后，如果不适应该环境将逐渐减少甚至灭亡，如果适应该环境，在开始一段时间内会呈“J”形增长，但是由于环境资源是有限的，最终会呈现“S”形曲线增长。
2．环境容纳量是指__________________________________________________________
________________________________________________________________________。
提示：一定的环境条件所能维持的种群最大数量
突破点2　
3．图甲、图乙为种群数量变化的相关曲线，下列叙述正确的是(　　)
A．图乙可表示图甲中模型Ⅰ的种群增长特点
B．图乙表示种群数量经过15年的变化恢复到初始水平
C．图甲曲线Ⅰ中若Nt＋1＝Nt×λ，则该种群增长率为(λ－1)×100%
D．若没有天敌存在，则种群数量增长曲线一定为图甲中的曲线Ⅰ
解析：图甲中曲线Ⅰ为种群增长的“J”形曲线，其增长速率是一直增大的，图乙中的曲线表示图甲中的Ⅱ的种群增长特点，A错误；图乙中的曲线表示种群在15年中的种群增长速率的变化，所以15年后种群数量达到最大值，B错误；若Nt＋1＝Nt×λ，增长率＝(Nt＋1－Nt)/Nt×100%＝(Nt＋1/Nt－1)×100%＝(λ－1)×100%，则该种群增长率为(λ－1)×100%，C正确；图甲中曲线Ⅰ为种群增长的“J”形曲线，“J”形曲线是在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想状态下的种群增长曲线，没有天敌存在可能还存在其他限制因素，D错误。
答案：C
不同曲线模型中的“K值”与“K/2”
图中A、B、C、D对应的种群数量为K值，A′、C′、D′对应的种群数量为K/2。
突破点3　
4．(2022·山东淄博一模)下表为某地人工柳树林中，林下几种草本植物的种群密度(平均值，单位：株/m2)随林木郁闭度(林冠层遮蔽地面的程度)变化的调查数据，表中数据说明(　　)
郁闭度 植物　　　　 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
一年蓬 15.3 13.5 10.8 7.4 4.3 2.4
加拿大一枝黄花 10.4 9.5 6.1 5.6 3.0 1.2
刺儿菜 3.7 4.3 8.5 4.4 2.2 1.0
A.影响植物种群密度的主要环境因素是阳光
B．3种不同植物，对光照条件的适应性相同
C．随着郁闭度的增大，3种植物种群密度都下降
D．温度、水等因素也能影响3种植物的种群密度
解析：郁闭度是指林冠层遮蔽地面的程度，即影响植物种群密度的主要环境因素是阳光，A正确；3种不同植物，对光照条件的适应性不相同，B错误；随着郁闭度的增大，刺儿菜的种群密度先升高后下降，C错误；郁闭度主要代表的是光照强度，故表中数据不能说明温度、水等因素也能影响3种植物的种群密度，D错误。
答案：A
5．(多选)蝗虫卵会在特定的月份发育为跳蝻，这是治蝗的关键时期。在此期间，研究人员为了探究某地招引粉红椋鸟治蝗效果，对防控区跳蝻密度的变化情况和对照区的进行比较，每隔一段时间进行一次调查，结果见表。下列叙述合理的是(　　)
不同时间防控区和对照区中的跳蝻密度
调查序号 跳蝻密度/(头/m2)
防控区 对照区
第1次 51.3 37.8
第2次 27.9 36.5
第3次 6.6 21.8
第4次 0.0 15.5
A.在调查时，可采用样方法调查跳蝻密度
B．在调查期间，对照区跳蝻密度不会超过37.8头/m2
C．从实验结果分析，招引粉红椋鸟具有一定治蝗效果
D．由实验结果推测，跳蝻密度变化还受自身及其他外界因素影响
解析：跳蝻活动能力弱，可以采用样方法来调查跳蝻的密度，A正确；调查期间，因为各种不确定因素，对照区跳蝻密度可能会超过37.8头/m2，B错误；实验结果表明，招引粉红椋鸟后，跳蝻的密度会下降，说明招引粉红椋鸟具有一定治蝗效果，C正确；对照组未经任何干预，跳蝻密度也会下降，说明跳蝻密度变化受自身和其他外界因素影响，D正确。
答案：ACD
　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(培养液)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)在理想的环境条件下，酵母菌种群的增长呈“J”形曲线；在有环境阻力的条件下，酵母菌种群的增长呈“S”形曲线。
(3)计算酵母菌数量可用抽样检测的方法。
2．实验步骤
1．实验注意事项
(1)本实验不需要设置对照实验，因不同时间取样已形成对照；需要做重复实验，目的是尽量减少误差，需对每个样品计数三次，取其平均值。
(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)制片时，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。多余培养液用滤纸吸去。
(4)制好装片后，应稍待片刻，待酵母菌全部沉降到计数室底部，再用显微镜进行观察、计数。
(5)显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应遵循“数上线不数下线，数左线不数右线”的原则计数。
(6)如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当稀释培养液重新计数，以每小方格内含有4～5个酵母细胞为宜。稀释培养液时要进行定量稀释，便于计算。
(7)每天计数酵母菌数量的时间要固定。结果的记录最好使用记录表，如：
时间(d) 1 2 3 4 5 6 ……
数量(个) ……
2.血细胞计数板及相关计算
(1)血细胞计数板(如下图所示)：
血细胞计数板由一块厚玻璃片特制而成，其中央有两个计数室。每个计数室划分为9个大方格(如上图A所示)，每个大方格的面积为1 mm2，加盖玻片后的深度为0.1 mm。因此，每个大方格的容积为0.1 mm3。另外，中央大方格以细线等分为25个中方格(如上图B所示)。每个中方格又等分为16个小方格，供细胞计数用。
(2)计算公式：
①在计数时，先统计(图B所示)5个中方格中的总菌数，求得每个中方格的平均值再乘以25，就得出一个大方格的总菌数，然后再换算成1 mL菌液中的总菌数。
②设5个中方格中总菌数为A，菌液稀释倍数为B，则0.1 mm3 菌液中的总菌数为(A/5)×25×B。已知1 mL＝1 cm3＝1 000 mm3,1 mL菌液的总菌数＝(A/5)×25×10 000×B＝50 000A·B。
如图为探究培养液中酵母菌种群数量的变化的实验相关曲线，据图回答下列问题：
1．相当长的一段时间内，酵母菌的增长符合哪种模型？
提示：符合“S”形增长。
2．de段曲线下降的原因可能有哪些？
提示：营养物质随着消耗逐渐减少，有害产物逐渐积累，培养液的pH等理化性质发生改变等。
3．试着在下面坐标系中画出酵母菌的增长速率的曲线。
提示：
突破点1　
1．(2020·江苏卷)下列关于“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验的叙述，错误的是(　　)
A．将酵母菌接种到培养液中，并进行第一次计数
B．从静置的培养液中取适量上清液，用血细胞计数板计数
C．每天定时取样，测定酵母菌细胞数量，绘制种群数量动态变化曲线
D．营养条件是影响酵母菌种群数量动态变化的因素之一
解析：将酵母菌接种到培养液中，摇匀后，应进行第一次计数，A项正确；上清液中酵母菌数量少，取上清液计数误差大，因此计数时要先将培养液摇匀，B项错误；为保证变量唯一，排除无关变量的影响，每天要在同一时间取样计数，C项正确；酵母菌增殖需要营养，所以营养条件是影响酵母菌种群数量动态变化的因素之一，D项正确。
答案：B
2．下列对探究酵母菌种群数量变化规律实验的叙述，正确的是(　　)
A．取样时为避免吸到培养液底部的死菌，滴管应轻轻吸取，避免溶液晃动
B．对于压在一个方格界线上的酵母菌的处理方法是计数四条边及其顶角的酵母菌数
C．已知血细胞计数板的方格为2 mm×2 mm，若盖玻片下经稀释10倍的培养液厚度为0.1 mm，计数时观察值为M，则10 mL培养液中酵母菌的总数约为2.5M×105个
D．与一般的生物实验一样，该探究实验也需要单独设置对照组
解析：从试管中吸取培养液进行计数之前，应将试管轻轻振荡几次，使酵母菌在培养液中分布均匀，A错误；对于压在一个方格界线上的酵母菌的处理方法是计数相邻两边及其顶角上的酵母菌数，B错误；计数室的体积＝2×2×0.1＝0.4 mm3，共有酵母菌细胞M个，则10 mL培养液中酵母菌的个数＝M×10×1 000×10÷0.4＝2.5M×105个，C正确；该实验中，酵母菌种群数量的变化在时间上形成自身对照，不需要设置对照组，要获得准确的实验数据，必须重复实验，求平均值，D错误。
答案：C
突破点2　
3．(2019·全国Ⅰ卷)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
解析：细菌甲为异养生物，能够将培养基中的有机物分解成无机物，A项正确。培养基更换频率的不同，可用来表示环境资源量的不同：更换频率快，环境资源相对丰富；更换频率慢，环境资源相对匮乏，B项正确。通过对比题图中三条曲线可知，a组为培养基更新时间间隔为3 h的实验组，细菌数量呈J型(形)增长，由此可知其营养和空间条件都是充裕的，C项正确。培养基更新时间间隔为23 h时，在培养的初始阶段，由于营养和空间条件充裕，种群增长会出现J型(形)增长阶段，D项错误。
答案：D
4．(2020·海南卷)用4种不同方式培养酵母菌，其他培养条件相同，酵母菌种群数量增长曲线分别为a、b、c、d，如图所示。
回答下列问题。
(1)培养酵母菌时需要将温度控制在20 ℃左右，原因是________________。
(2)曲线a所示的种群数量增长最快，主要原因是种群增长所需的______________最丰富。
(3)曲线d为对照组，对照组的培养方式是________________。该组酵母菌数量增长到一定程度后，种群增长逐渐变慢，其限制因素有________________(答出2点即可)。
解析：(1)由于20 ℃左右最适合酵母菌繁殖，所以培养酵母菌时需要将温度控制在20 ℃左右。
(2)据图分析可知，a曲线的酵母菌培养液更换的时间间隔最短，营养物质最丰富，所以其所示的种群数量增长最快。
(3)曲线d为对照组，应该不换培养液；培养一段时间后种群数量不再增加，其限制因素有营养物质的消耗、有害代谢产物的积累等。
答案：(1)最适合酵母菌繁殖　(2)营养物质　(3)不换培养液　营养物质的消耗、有害代谢产物的积累
[构建知识网络]
[强化生命观念]
1．估算种群密度常用的方法是样方法和标记重捕法，前者适用于植物及活动能力弱、活动范围小的动物，后者适用于身体较大、活动能力强、活动范围大的动物。
2．环境容纳量是指一定的环境条件所能维持的种群最大数量，又称K值。
3．在理想条件下，种群数量会实现快速增长，其数学模型为Nt＝N0λt，呈“J”形曲线。然而在自然界中，由于资源和空间的限制，种群数量不可能无限增长。有些种群的数量快速增长到K值后能保持相对稳定，使种群增长曲线呈“S”形。
真题再现　感悟考情
1．(2017·全国Ⅲ卷)某陆生植物种群的个体数量减少，若用样方法调查其密度，下列做法合理的是(　　)
A．将样方内的个体进行标记后再计数
B．进行随机取样，适当扩大样方的面积
C．采用等距取样法，适当减少样方数量
D．采用五点取样法，适当缩小样方的面积
解析：使用样方法时不需要对样方内的个体进行标记，A错误；样方法都要做到随机取样；由于个体数量少，应适当扩大样方面积，B正确；在用样方法调查时，取的样方过小或过少，可能导致搜集到的数据较少，偶然性增大，因此需要适当扩大样方的面积或者增加样方的数量，C、D错误。
答案：B
2．(2021·山东卷)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
解析：题干信息“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”表明在计算时可以认为第一次真正标记的鼠数目是39－5＝34。标记重捕法是在被调查种群的活动范围内，捕获一部分个体，做上标记后放回原来的环境，经过一定期限后进行重捕，根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例，来估算种群密度的。根据标记重捕法计算公式可得，种群中个体数(N)∶标记总数＝重捕总数∶重捕中被标记的个体数，即N∶34＝34∶15，则N≈77.06，结果取整数，则该区域该种鼠的实际种群密度最接近于77只/公顷。
答案：B
3．(2021·浙江卷)大约在1800年，绵羊被引入到塔斯马尼亚岛，绵羊种群呈“S”型(形)曲线增长，直到1860年才稳定在170万头左右。下列叙述正确的是(　　)
A．绵羊种群数量的变化与环境条件有关，而与出生率、死亡率变动无关
B．绵羊种群在达到环境容纳量之前，每单位时间内种群增长的倍数不变
C．若绵羊种群密度增大，相应病原微生物的致病力和传播速度减小
D．若草的生物量不变而种类发生改变，绵羊种群的环境容纳量可能发生变化
解析：绵羊种群数量除与环境条件有关外，出生率和死亡率也会影响种群数量的变化：出生率大于死亡率种群数量增加，而死亡率大于出生率种群数量减少，A错误；绵羊种群呈“S”形曲线增长，种群在达到环境容纳量之前，增长率一直下降，故每单位时间内种群增长倍数一直减小，B错误；病原微生物的致病力和传播速度会随着绵羊种群密度的增加而增加，C错误；若草的生物量不变而种类发生改变，则绵羊的食物来源可能会受影响，故绵羊种群的环境容纳量可能发生变化，D正确。
答案：D
4．(2021·广东卷)如图所示为某“S”型(形)增长种群的出生率和死亡率与种群数量的关系。当种群达到环境容纳量(K值)时，其对应的种群数量是(　　)
A．a B．b
C．c D．d
解析：环境容纳量即K值，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。达到K值时种群增长速率为0，出生率等于死亡率。由图可知，当种群达到K值时，其对应的种群数量是b，故选B。
答案：B
5．(2019·全国Ⅲ卷)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10 mL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(形)，且种群数量为________时，种群增长最快。
(2)若将该种菌接种在5 mL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5 mL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________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)液体培养基中的营养物质等是有限的，试管中该种菌的种群数量达到a时不再增加，所以该种群增长曲线为S型，K值为a，种群数量在a/2时增长最快。(2)K值为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。当培养基由10 mL减少到5 mL后，环境容纳量减小；若都是5 mL培养基，且培养条件不变，由于环境资源量不变，即使该种菌的起始接种量增加一倍，K值也不会改变。
答案：(1)S　a/2　(2)减小　不变　K值是由环境资源量决定的，与接种量无关

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