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高中生物酶的教案

发表时间:2021-03-15

种群基因频率的改变与生物进。

古人云,工欲善其事,必先利其器。高中教师要准备好教案,这是教师工作中的一部分。教案可以让学生能够在课堂积极的参与互动,帮助高中教师掌握上课时的教学节奏。你知道如何去写好一份优秀的高中教案呢?下面是小编精心为您整理的“种群基因频率的改变与生物进”,相信能对大家有所帮助。

课题:种群基因频率的改变与生物进化(课时1)

1、解释种群、种群基因库、基因频率等概念2、说明种群是生物进化的基本单位

3、解释突变和基因重组为生物进化提供原材料的原因

4、举例说明自然选择作用可以使种群基因频率发生定向改变

基础知识

观察与思考

归纳与结论种群

是生

物进

化的

基本

单位

知道什么是种群,种群的特点是什么?种群基因库以及基因频率的的概念

1、概念:生活在一定内的生物的

2、特点:种群的个体之间具有和性别的差别,并不是

结合在一起;种群也是的基本单位。个体之间彼此可以,并通过繁殖将各自的基因传递给后代。

3、种群基因库

4、基因频率基因频率的计算1例:从某种生物的种群随机抽100个个体中,测知其基因型分别为AA、Aa、aa的个体分别为20、60和20个,问其中A、a基因频率各为多少?

A基因频率=;a基因频率=____________________

2、如果产生新的等位基因A2,种群的各个基因频率会变化吗?解释突变和基因重组为生物进化提供原材料的原因

1回忆变异类型

2、突变和基因重组对于种群遗传组成的改变一样吗?为什么?

3、在自然情况下,突变的频率很低,且多数有害,对生物进化有重要意义吗?

4、突变和基因重组产生的变异有方向吗?

1、可遗传变异包括、和

,其中后两个又统称突变。

2、________。因为只有才能出现新基因,才能丰富基因库,改变基因频率。可以增加基因型的种类。

3、例如:每个果蝇约有104对基因,假定每个基因的突变率都是10-5。若有一个中等数量的果蝇种群(约有108个个体),请同学们计算出每一代出现的基因突变数是多少?

基因突变数是

这说明种群中每代产生的基因突变的数量是很大的,并通过繁殖得到积累,成为基因频率改变的基础。而且突变的有利或有害并不是绝对的,它取决于生物的___。

4、由于突变和基因重组都是________、________,因此它们只是提供了,不能决定生物进化的方向。

自然选择决定生物进化方向自然选择是如何起作用的?

在自然选择的作用下,具有个体有更多的机会产生后代,种群中;相反,具有不不利变异的个体留下后代的机会少,种群中相应基因的频率就是下降。

在自然选择的作用下,种群的基因频率会,

导致生物朝不断进化。

自然选择对种群基因频率的影响?

1、下列属于种群的是()A.一个蜂箱中的所有蜜蜂B.一个水库中所有的鱼C.一片草地上所有开花的车前草D.长白山自然保护区2、基因库是指()A.一个生物个体中所含有的全部基因B.一个种群中所有个体所含有的某种基因C.一个种群中所有个体所含有的全部基因D.一个种群中所有配子所含有的全部基因3、自然选择直接作用于生物的()

A.表现型B.基因型

C.不利基因D.有利基因

4、决定生物进化方向的是()

A.遗传和变异B.自然选择

C.生存斗争D.过度繁殖

5、现从一种群中随机抽取100只羊,测知基因型为BB、Bb和bb的个体分别是85、10和5个。则在该种群中,b基因频率为()

A.1%B.10%C.80%D.90%

6、对一个种群随机抽一定数量的样本进行测试,结果基因型为AA的个体占24%,基因型为Aa型的个体占70%,基因型为aa的个体占6%,则基因A和a的频率分别为()

A.59%和41%B.47%和53%C.82%和18%D.62%和38%

7、有翅昆虫有时会出现残翅或无翅的突变类型,这类昆虫在正常情况下很难生存下去,但在经常刮大风的海岛上,这种突变类型因为不能飞行,从而避免被风吹到海里淹死。这个事例说明()

A.突变多数是有害的B.突变多数是有利的C.突变的有害和有利并不是绝对的D.突变的有害和有利是绝对的8、突变对绝大多数生物个体是不利的,但它是生物进化的重要因素之一。你认为这一说法是()A.正确的,突变虽对多数个体不利,但它为定向的自然选择奠定了基础B.正确的,突变虽对多数个体不利,但基因突变的方向与生物进化的方向是一致的C.不正确的,突变不利于个体的繁殖,会导致物种的绝灭D.不正确的,突变导致个体死亡,不利于生物进化9、祖国宝岛台湾蝴蝶资源丰富,种类繁多。变异是岛上蝶类新种形成和进化的重要因素之一。但是下列变异中不能成为蝶类的进化内因是()A.基因结构改变引起的变异B.染色体数目改变引起的变异C.环境改变引起的变异D.生物间杂交引起的变异

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基因频率和基因型频率的计算


一名合格的教师要充分考虑学习的趣味性,高中教师要准备好教案,这是老师职责的一部分。教案可以让上课时的教学氛围非常活跃,有效的提高课堂的教学效率。那么如何写好我们的高中教案呢?下面是由小编为大家整理的“基因频率和基因型频率的计算”,供大家参考,希望能帮助到有需要的朋友。

一、利用种群中一对等位基因组成的各基因型个体数求解

种群中某基因频率=种群中该基因总数/种群中该对等位基因总数×100%

种群中某基因型频率=该基因型个体数/该种群的个体数×100%

例1已知人的褐色(A)对蓝色(a)是显性。在一个有30000人的群体中,蓝眼的有3600人,褐眼的有26400人,其中纯体12000人。那么,在这个人群中A、a基因频率和AA、Aa、aa基因型频率是多少?

解析等位基因成对存在,30000个人中共有基因30000×2=60000个,蓝眼3600含a基因7200个,褐眼26400人,纯合体12000人含A基因24000个,杂合体14400人含(26400-12000)×2=28800个基因,其中A基因14400个,a基因14400个。则:

A的基因频率=(24000+14400)/60000=0.64,a的基因频率=7200+14400)/60000=0.36

AA的基因型频率=12000÷30000=0.4,Aa的基因型频率=14400÷30000=0.

点击下载:http://files.eduu.com/down.php?id=135314

探究自然选择对种群基因频率变化的影响导学案


探究自然选择对种群基因频率变化的影响导学案

一、提出问题
桦尺蠖种群中s基因(决定浅色性状)的频率为什么越来越低呢?
二、作出假设
自然选择使桦尺蠖种群基因频率__________向改变。
三、实验方案(模拟活动)
1.黑色棋子模拟黑色的桦尺蠖,白色棋子模拟浅色的个体。黑白色卡纸代表桦尺蠖生活的环境。
2.每组中2位学生模拟鸟类。(备注:一年中鸟类捕捉种群中10个个体)
3.统计种群各种基因型剩余的个体数量并计算基因频率
4.在坐标系中绘制S基因频率和s基因频率的曲线图
四、分析结果,得出结论
思考:请结合实验数据分析自然选择在生物进化的作用是什么?
实验结论:自然选择使桦尺蠖种群中基因频率____________改变。
巩固练习
1.下列生物属于种群的是()
A.一块水田里全部的水稻、水草、鱼、虾及其他生物
B.一块朽木上的全部真菌
C.一块棉田中全部的幼蚜、有翅、无翅的成蚜
D.一个池塘中全部的鱼
2.对生物进化的方向起决定作用的是()
A.基因重组B.基因突变C.染色体变异D.自然选择
3.在一个种群中,随机抽出一定数量的个体。其中基因为AA的个体占24%,Aa的个体占72%,aa的个体占4%,那么基因A和a的频率分别是()
A.36%、64%B.57%、43%C.24%、22%D.60%、40%
4.请用现代生物进化理论分析解释狼的进化过程。
(1)狼群中存在不同变异个体,如有跑得快的,有跑得慢的。这些变异类型是生物进化的。
(2)随着环境的改变,食物稀少,跑得快、凶猛的狼才能获得食物生存下去。这样,食物、环境对狼起了______作用,它决定着生物进化的______。
5.某植物种群中基型AA的个体占20%,基因型aa的个体占50%。
(1)这个种群中基因A的频率是,a的基因频率是。
(2)这个种群自交一代后,基因型AA的个体占%,基因A的频率;aa的基因型个体占______________%,a的基因频率是_____________。

自然选择对基因频率的影响


生物:4.1.2《自然选择对基因频率的影响》例题与探究(中图版必修2)
典题精讲
例1下图是关于几个生物种群内,等位基因A和a的基因频率。
(1)处于遗传平衡状态的种群是____________。
(2)自然选择对显性性状有利的种群是___________。
(3)自然选择对隐性性状有利的种群是____________。
(4)在种群内不可能发生的是。
思路解析:处于遗传平衡状态时,基因频率不会发生改变;如果自然选择对显性性状有利,则显性基因A的基因频率会增加,最终A的值接近于1但不等于1,a的基因频率下降,最终接近于0但不等于0;如果自然选择对隐性性状有利,则A基因的基因频率下降,最终可能为0,a基因的基因频率上升,最终可能为1;在一个种群内,不可能A、a的基因频率同时上升或都下降,因为A的基因频率+a的基因频率=1。
答案:(1)A (2)C (3)D (4)B
变式训练囊性纤维变性是种常染色体遗传病。在欧洲的人群中,每2500个人中就有一个患此病。如一对健康的夫妇有一患有此病的孩子,此后,该妇女又与健康的男子再婚。再婚的双亲生一孩子患该病的概率是……()
A.1/25B.1/50C.1/100D.1/625
思路解析:由于双亲正常却生一病孩,可推知囊性纤维变性属于常染色体隐性遗传病,如把其控制基因记作a,则该妇女的基因型为Aa,这个妇女(Aa)与另一男子结婚,如若也生一病孩,此男子必须是杂合体(Aa)才有可能,所以本题的关键在于求出该男子是杂合体的概率。根据题意,如果设a的基因频率为q,则有aa的基因频率=q×q=1/2500,可得q=1/50,A的基因频率p=1-q=49/50。这样杂合体Aa的基因型频率2pq=2×49/50×1/50≈1/25,又考虑到双亲均为杂合体,后代出现隐性纯合体aa的可能性是1/4,由此可得再生一病孩的可能性为1/25×1/4=1/100。
答案:C
例2某工厂有男女职工各200名,对他们进行调查时发现,女性色盲基因的携带者为15人,患者5人,男性患者11人。那么这个群体中色盲基因的频率为___________。
思路解析:(1)色盲基因位于X染色体上,基因总数应是XB和Xb之和。男性为XY,女性为XX,所以,基因总数=200×2(女)+200(男)=600。(2)色盲基因Xb=15(XBXb)?+2×5(XbXb)+11(XbY)=36。(3)色盲基因Xb的基因频率=36600=006。
答案:0.06
变式训练某校的一个生物兴趣小组在研究性学习活动中,开展了色盲普查活动,他们先从全校的1800名学生中随机抽取了180名学生(男女生各一半),作为首批调查对象,结果发现有女性色盲患者3人,男性色盲患者8人,女性色盲基因携带者13人。那么,在该校全体学生中色盲基因的频率约为()
A.7.5%B.10%C.15%D.1%
思路解析:由于色盲基因及其等位基因只存在于X染色体上,而Y染色体上没有,因此该等位基因的总数Xb+Xb=90×1+90×2=270(女性每人含两个X基因,男性每人含一个X基因),色盲基因的总数为Xb=8×1+3×2+13×1=27(女性携带者和男性患者都有一个Xb,而女性患者含两个Xb),因此色盲基因的基因频率=(27/270)×100%=10%。
答案:B
例3某植物种群中,AA基因型个体占40%,aa个体基因型占20%,则自交后代中,A的基因频率是多少?Aa的基因型频率又是多少?
思路解析:自交并不是自由交配。此题不能按遗传平衡来做。错误的解法:
亲代中,A的基因频率=40%(AA)+(Aa)=0.6,a的基因频率=20%(aa)+(Aa)=0.4,自交后代中Aa=2×0.6×0.4=0.48。
正确的解法:
自交后代中AA基因型个体占50%;Aa基因型的个体占20%;aa基因型个体占30%。A的基因频率=50%+=60%。
答案:60%;20%。
黑色陷阱:(1)上题的亲代中,我们可以算出A的基因频率=0.6,a的基因频率=0.4。如果我们按遗传平衡算一下,亲代中的AA基因型频率应为p2=0.6×0.6=36%,Aa的基因型频率=2pq=2×0.6×0.4=48%,aa的基因型频率=p2=0.4×0.4=0.16,这显然和已知条件中AA、Aa、aa的基因型频率不一致,也就说,不能按遗传平衡来处理此题。(2)遗传平衡的五个条件是:①种群大;②种群个体间的交配是随机的;③没有突变发生;④没有新基因的加入;⑤没有自然选择。其中,自由交配并不是自交,也就是说,如果自交,就不能按遗传平衡来处理。
变式训练某植物种群,AA基因型个体占30%,aa基因型个体占20%,则:
(1)该植物的A、a基因频率分别是_____________、_____________。
(2)若该植物自交,后代中AA、aa基因型个体分别占_____________、_____________,这时A、a的基因频率分别是_____________、_____________。
(3)依现代生物进化理论,这种植物在两年中是否发生了进化?_____________。原因是_________________________________________________________________。
(4)由此可知,进化的基本单位是_____________,进化的原材料由_____________提供,是否发生进化决定于_____________,进化的实质是__________________________。
思路解析:由题意知Aa基因型的个体占50%,假设该群体有100个个体,则A基因总数为30×2+50=110,所以A的基因频率为110/(100×2)×100%=55%,则a的基因频率为45%。若该植物自交,自交后代产生基因型为AA的比例为30%+1/4×50%=42.5%,基因型为Aa的个体比例为1/2×50%=25%,基因型为aa的个体比例为20%+1/4×50%=32.5%,同法可求出A的基因频率为55%,a的基因频率为45%,也就是说,该种植物的亲代和子代之间基因频率没有发生变化,说明生物没有发生进化。
答案:(1)55% 45% (2)42.5% 32.5% 55%45% (3)没有发生进化 基因频率没有发生改变 ?(4)种?群 突变和基因重组 自然选择 基因频率的?改变
问题探究
问题遗传平衡定律的适用条件及其应用有哪些?
导思:遗传平衡定律有广泛的应用。
(1)如果我们只知道基因频率,而求基因型频率时,就要应用遗传平衡定律。例如:已知A的基因型频率为0.2,求Aa的基因型频率。此时p=0.2,q=0.8,Aa的基因型频率=2pq=2×0.2×0.8=0.32。
(2)如果我只知道一种基因型频率,而求其他基因型频率时,也可用遗传平衡。如:如果调查发现,每10000人中有一个白化病患者,求:Aa的基因型频率是多少。设A的基因频率为p,a的基因频率为q,则q2=,q=1%,p=1-q=99%。所以,Aa的基因型频率=2pq=2×1%×99%=1.98%。

(3)关于复等位基因遗传。例如人的ABO血型由三个等位基因IA,、IB、i决定,如果某一地区人中,A型、B型、AB型分别占45%、13%、6%。则IA、IB、i的基因频率分别是多少?IAi的基因型频率是多少?
设IA、IB、i的基因频率分别为p、q、r,则
解方程得:p=0.3 q=0.1 r=0.6
Iai的基因型频率=2pr=2×0.3×0.6=0.36
(4)在有些情况下不能使用遗传平衡定律。如自交后代的基因型频率的计算。自交不是自由交配,所以不能用遗传平衡来解决。再者,如果各基因型的数目一定时,也不能用遗传平衡定律。例如AA、Aa、aa的基因型分别为36%、15%、49%。此时绝对不能用p2=36%,p=0.6;q2=49%;q=0.7。此时,你会发现p+q=0.6+0.7≠1。所以在这种情况下,只能这样算:p==43.5%,q==56.5%。
探究:如果符合以下五个条件,种群中的各等位基因的频率和各等位基因的基因型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的。这五个条件是:①种群大;②种群个体间的交配是随机的;③没有突变发生;④没有新基因的加入;⑤没有自然选择。
数学模型:
(1)一对等位基因(A、a),设A的基因频率为p,a的基因频率为q。

 ①p+q=1
 ②(p+q)2=p2+2pq+q2=1
①的意思是:A和a的基因频率之和为1。
②的意思是:AA基因型频率值为p2;
 Aa基因型频率值为2pq;
 aa基因型频率值为q2。
(2)如果是复等位基因(以血型为例:设IA、IB、i的基因频率分别为p、q、r)则:
 ①p+q+r=1
 ②(p+q+r)2=p2+q2+r2+2pq+2pr+2qr=1
①的意思是:IA、IB、i的基因频率之和为1。
②的意思是:IAIA、IBIB、ii、IAIB、IAi、IBi的基因型频率值分别为p2、q2、r2、2pq、2pr、2qr。
(3)如果是多倍体,比如是一对等位基因(A、a)构成的四倍体,情况又该如何呢?
①p+q=1
②(p+q)4=p4+4p3q+6p2q2+4pq3+q4
①的意思是:A和a的基因频率之和为1
②的意思是:AAAA、AAAa、AAaa、Aaaa、aaaa的基因型频率值分别为p4、4p3q、6p2q2、4pq3、q4。

专题十五种群与生物群落


专题十五种群与生物群落

1.列举种群的特征和群落的结构特征。

2.识别群落,说出群落水平上研究的问题。

3.尝试用样方法调查种群密度和土壤中小动物类群丰富度的研究。

4.说明建构种群增长模型的方法和人类活动对群落演替的影响。

5.关注人类活动对种群数量变化的影响和我国实行退耕还林、还草、还湖,退牧还草的政策。

1.种群和群落的结构的特征。

2.尝试建构种群增长的数学模型,并据此解释种群数量的变化

3.群落的演替过程。

1.样方的选择和确定;建构种群增长的数学模型。

2.从结构与功能相统一的角度描述群落的结构特征。

3.群落的演替过程。

第1课时

一、相关知识

(一)基本概念

种群、种群密度、样方法、五点取样法、等距取样法、重捕标志法、出生率、死亡率、迁入率、迁出率、年龄组成、增长性、稳定性、衰退型、性别比例;性引诱剂、信息素;种群数量的变化、种群数量增长模型、数学模型、J型曲线、S形曲线、环境容纳量;

(二)知识网络

(三)疑难解析

1.年龄组成

2.种群J型增长模型在假定①增长是无界的;②世代不相重叠;③没有迁入和迁出;④不具年龄结构等条件下,最简单的单种种群增长的数学模型,通常是把世代t+1的种群Nt+1与世代t的种群Nt联系起来的方程:

Nt+1=λNt或Nt=N0λt其中N为种群大小,t为时间,λ为种群的周限增长率。

3.影响种群数量变化的因素

种群的数量变化是出生和死亡、迁入和迁出相互作用的综合结果。所有能影响种群的出生率、死亡率和迁移的因素,都会影响种群数量的变化。

影响种群数量的因素有很多。有些因素的作用是随种群密度而变化的,这种因素称为密度制约因素。例如,传染病在密度大的种群中更容易传播,因而对种群数量的影响就大。又如,种内斗争在密度大的种群中更加剧烈,对种群数量的影响也就更大。

密度制约因素对种群数量变化的影响是通过反馈调节而实现的。当种群数量超过环境容纳量时,密度制约因素的作用增强,使出生率下降,死亡率增加,从而使种群的增长受到抑制。当种群数量降低到环境容纳量以下时,密度制约因素的作用减弱,从而使种群增长加快。例如,食物是一种密度制约因素。当旅鼠过多时,草原植被遭到破坏,旅鼠种群由于缺乏食物,数量下降。旅鼠数量减少后,植被又逐渐恢复,旅鼠种群的数量又随之恢复如图所示。

4.关于种群数量变化的“S”型曲线的探讨

种群数量增长的“S”曲线反映的是种群数量在一个有限环境中随时间变化而变化的规律的曲线如图。

(1)关于种群数量变化规律的探讨:由图中看出,种群数量在不同时期或期间的数量有多少之别,种群增长率也有快慢之分。

(2)关于制约因素的探讨:

在0→2期间,食物、生存空间充裕,种内斗争、天敌等因素的制约强度小。

在1→3期间,环境中各制约因素的作用强度逐渐增大,在3时期及以后达到最大。

(3)关于“S”型曲线与“J”型曲线,波动曲线的包含与被包含关系:

在图中,0→3期间,近似于“J”型曲线,可以说“S”型曲线包含了“J”型曲线,但这一段不等于“J”型曲线。(在“J”型曲线中瞬时增长率是不变的,而在“S”型曲线中该值是不断变化的。)

(4)“S”型曲线在生产实践中的指导意义

根据“S”曲线的特点,由于在1/2K时增长率最大,因此若为了持续获得较多的生物资源,一方面应该设法增大环境满载量K,如加强生物生存环境的管理,另一方面,捕捞、采伐应该在种群数量在达到1/2K以上时进行,而且剩余种群数量保持在1/2K左右。若要对有害生物进行防治,一方面应该设法减下环境满载量K,另一方面通过引入天敌等措施,将种群数量尽量控制在较低水平。

三考点例析

例(06年高考全国卷Ⅱ)种群数量变化受许多因素的影响。

①某种昆虫在不同温度和湿度条件下种群数量的变化如图。据图回答:

在温度偏离最适温度或湿度偏离最适湿度条件下,昆虫种群数量会__________。一个生态因子的变化会影响________________________________的作用。昆虫种群数量变化是温度和湿度______________________的结果。

②昆虫种群的大小由种群的____________________________决定。

③经调查,第一年此种昆虫种群数量为N0,如果在理想条件下,每年增长率保持不变,且λ=1.3,第三年该种群数量为_____________________。

[试题解析](1)本题从考试大纲理解能力“(2)能运用所学知识,对某些生物学问题进行解释、推理,作出合理的判断或得出正确的结论。”和获取信息的能力“(1)会鉴别、选择试题给出的相关生物学信息,并能运用这些信息,结合所学知识解决相关的生物学问题。”和综合运用能力“理论联系实际,综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的有关生物学问题。”入手,考查生物与环境的关系。(2)本题从考试大纲理解能力之“(1)能阐述所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识的网络结构。(2)能运用所学知识,对某些生物学问题进行解释、推理,作出合理的判断或得出正确的结论。”和获取信息的能力“(1)会鉴别、选择试题给出的相关生物学信息,并能运用这些信息,结合所学知识解决相关的生物学问题。”入手,综合考查动物的新陈代谢的相关知识。

[参考答案](1)减少(1分),另一个生态因子(2分),综合作用(2分)

出生率和死亡率(1分)、迁出率和迁入率(1分),1.69N0(1分)

考点点拨:第2课时

一、相关知识

(一)基本概念

群落、群落的物种组成、丰富度;种间关系、捕食、竞争、寄生、互利共生;群落的空间结构、垂直结构、水平结构;群落的演替、初生演替、次生演替。

(二)知识网络

(三)疑难解析

1.群落结构

群落是一个有机的、有规律的系统,它具一定结构。其空间结构明显地表现在垂直分层上,称为垂直结构:森林群落分为林冠、下木、灌木、草本和地被等层次,各种动物也在森林的不同高度中占据一定的位置。森林群落的水平结构表现在镶嵌性上,即组成群落的植物在水平方向的分布不均匀和斑块性。一般来说,群落垂直分层越多,动物种类也越丰富。群落结构亦随时间而改变。夏天,温带落叶阔叶林中林木茂盛,动物种类和数量也多;冬季,树叶脱落,草被枯黄,某些鸟迁飞,一些动物则冬眠,这就是群落时间结构的表现。物种多样性结构在不同群落中也有差异:热带雨林中物种十分丰富,没有明显的优势种。北方针叶林中冷杉和云杉等占优势,动物种类相对贫乏。群落结构还表现在生活型组成上,根据休眠或复苏芽位置的高低和保护方式,将高等植物分为高芽位植物、地上芽植物、地面芽植物、地下芽植物和一年生植物五种生活型。

2.种间关系的比较

互利共生:强调的是两种生物生活在一起,互惠互利,若彼此分开一方或双方都不能独立生活。如地衣中的真菌和藻类;白蚁和它肠道中的鞭毛虫等的关系

寄生:也是两种生物生活在一起,但一方受益,另一方受害,受益的一方称为寄生生物,受害的一方称为宿主。寄生的情况有两种,一种是一种生物寄居在另一种生物的体表,代谢类型是异养需氧型,如虱和蚤等;另一种是一种生物寄居在另一种生物的体内,代谢类型是异养厌氧型,如蛔虫、绦虫、血吸虫等。

捕食:强调了两种生物生活在一起,一种生物以另一种生物为食的现象。捕食关系的两种生物之间没有排斥现象,捕食者选择被捕食者,被捕食者也选择捕食者,具有捕食关系的两种生物之间,在长期的进化过程中进行着相互选择,保持着动态的平衡。

竞争:强调的是两种生物生活在一起由于在生态系统中的生态位重叠而发生争夺生态资源而进行斗争的现象。如果生态位完全重叠,又没有制约其种群发展的其他生物因素和非生物因素的存在,就会发生竞争排斥现象。如培养在一起的大小草履虫,16天后,大草履虫全部死亡,小草履虫仍能继续正常生长。但在池塘内,大小草履虫是共生在一个生态系统中的,原因是在池塘中还存在着草履虫的天敌,通过天敌制约着小革履虫种群的发展,所以还有大草履虫的生存空间

3.引进生物新品种的利与弊

我国从西汉张骞出使西域时开始,陆续从国外引进苜蓿、葡萄、蚕豆、核桃、大蒜、石榴、马铃薯、玉米、辣椒、花生、红薯、南瓜、棉花、西瓜、菠菜、茄子、姜、芝麻、豌豆、西红柿、荞麦等农作物,以及沉香、菩提树、贝叶树、悬铃木、油橄榄、白杨、黑松、冷杉、橡胶树、桉树、银合欢、相思树、南洋杉等树种。同时,我国的水稻、大豆、茶、油桐、桃、杏、柑桔,以及多种名贵花卉,特产珍树也在异国的土壤中开花结果。我国的四不象(麋鹿)还是首先由我国传入英国,后在我国绝迹,到本世纪50年代再由欧洲返回家园繁衍后代的。由此可见,生物引进的意义重大,它不但丰富了各国人民的生活,而且使世界上的动植物家族更加繁荣兴旺起来。

然而,在几千年的引进史上也不乏失败的例子,更有甚者,由于盲目引进而引起无穷的祸害。

在生物引进史上造成危害最大的恐怕要数烟草的引种了。1492年,哥伦布发现美洲新大陆,当他们看到当地人口中叼着一卷燃着的干草棒时,初时惊叹不己,继而羡慕之极,后来竞相效尤。1558年,烟草在哥伦布的家乡西班牙试种,随后迅速蔓延欧洲各地,并逐步走向世界。明朝时,烟草经菲律宾传入我国。烟草对人类的危害可谓罄竹难书,要是当初人们将它拒之门外,也就不会有无数的瘾君子死于它的魔掌之下了。

对我国恐怕最令人辛酸的是英帝国主义强迫我国引种鸦片(罂粟植物)。1840年以来,英国殖民主义者强迫我国人民种植鸦片,结果有许多人成为吸毒者,害得家破人亡,同时中国的几亿两白银和大量财富随之流入英国侵略者的腰包。

在作物的引种上,古今中外也出现过不少失败的事例。汉武帝刘彻曾因荔枝“味道好极了”于公元111年便下令在长安建造一座“扶荔宫”,从当时的“蛮夷之地”引种了100株荔枝,结果竟全部冻死,虽一再补种,仍无一幸存。尽管武帝“怒发冲冠”杀了几十个无辜的养护人,也无法使荔枝在长安生存,最后只能“偃旗息鼓”。解放后的50年代,我国曾在东北引种南方良种水稻,结果苗株茂盛但不抽穗扬花,而南方引种东北水稻也同样颗粒无收。

在生物引进史中,动物引进的数量相对植物而言可谓“九牛一毛”。然而,引进不当,危害比植物毫不逊色。最著名的恐怕是澳大利亚的“兔害”和“癞蛤蟆事件”了。

1859年,澳大利亚一位庄园主托马斯奥斯金在英国游玩时,看到本国没有的小动物——兔子十分可爱,于是带回24只放养在自己的庄园里。想不到,兔子在澳大利亚迅速繁殖生长,在不长的时间里便遍布全国各地。它们破坏植被,引起土壤侵蚀,啃光大片牧草和庄稼。据统计,因兔子造成的经济损失每年高达1亿美元以上。生物学家曾多次设法对付兔害,但均未成功。本世纪50年代,曾培育出一种能使兔子不育的跳蚤,一度使兔子死亡90%以上;然而到80年代初,这里的兔子已对跳蚤病毒产生了免疫力,于是兔子家族又迅速兴旺发达。目前,澳大利亚至少有兔子4亿只以上,灾害日益严重。

三考点例析

例(2004年高考全国卷)生活在一个生物群落中的两个种群(a、b)的数量变化如图所示,下列判断正确的是

A.a种群与b种群为竞争关系,a种群依赖b种群

B.a种群与b种群为竞争关系,竞争程度由强到弱

C.a种群为S型增长,其增长受本身密度制约

D.b种群为J型增长,始终受到a种群的制约

[解析]本题考查了种群的增长相关知识。a为“S”型曲线,b为“T”曲线,由于a和b为竞争关系,导致b被淘汰。研究种群数量变化的意义生物群落的概念

[答案]C

四自我检测

1.下列叙述中属于种群的是()。

A.一个池塘里的鱼B.一座山上的树

C.一个公园里的草地D.一块油菜地里的油菜

2.下列哪两个重要因素(参数)决定着动物种群的增长?

A.出生率和食物供应B.死亡率和迁移

C.死亡率和种群占据的地域面积D.出生率和死亡率

3.下表中有一种必要的生长因子和另一种物质是由两种微生物合成的,如果将这两种微生物培养在一起,它们之间的关系是()

生物必须供应的生长因子被合成释放的物质

红色酵母嘧啶噻唑

毛霉噻唑嘧啶

A.竞争B.捕食C.共生D.寄生

4.大多数生物群落在空间上有垂直分层现象,称为群落的垂直结构。引起森林群落中植物和动物垂直分层现象的主要因素分别是()。

A.温度、食物B.温度、光照C.湿度、温度D.光照、食物

5.浅海中牡蛎与鱼类、节肢动物、棘皮动物等生物生活在一起。这些生物构成了()

A.群落B.种群

C.生态系统D.生态因子

6.下图描述了一种鹿的种群增长速度的变化,在1935年大约有多少只鹿在特定的环境中生存下去而不会饿死

A.12000B.35000C.50000D.100000

7.下列哪种情况会导致田鼠种群内个体间斗争加剧的是()

A.发生流行病B.鹰数量增加

C.繁殖力提高D.迁出率增加

8.某海滩黄泥螺种群现存量为3000吨。正常状况下,每年该种群最多可增加300吨,为充分利用黄泥螺资源,又不影响可持续发展,理论上每年最多捕捞黄泥螺的是为()

A.3000吨B.1650吨C.1500吨D.不超过300吨

9.生活在一个生物群落中的两个种群(a、b)的数量变化如下图所示,下列判断正确的是()

A.a种群与b种群为捕食关系,a种群依赖于b种群

B.种群与b种群为竞争关系,竞争程度由强到弱

C.a种群为S型增长,其增长受本身密度制约

D.b种群为J型增长,始终受到a种群的制约

10.在下列哪种条件下,种群可能呈“J”型增长()

A.当食物受到限制时

B.在物种适宜的环境中,食物开始出现不足,但远不至于影响到该物种在这里生存

C.在一个没有捕食者的生态系统中

D.在实验室内的实验条件下

11.为除去农作物的某种害虫而引入天敌蜘蛛后,一定时间后对两个种群进行调查,得出如图所示的结果(图中两条曲线分别表示它们的数量变化)。有关叙述正确的是

A.在a-b期问,若同时引入害虫的另一种天敌螳螂,蜘蛛的数量将增加更快

B.在b-c期间,造成蜘蛛数量减少的原因是蜘蛛的食物不足

C.在c-d期间两个种群数量保持相对稳定的原因是发生了种间互助

D.害虫数量减少可导致蜘蛛数量增加

12.下图反映了三个种群的年龄组成。请据图回答:

(1)三个种群的发展趋势是:

A;

B;

C。

(2)比较三个种群的密度发展趋势:。

13.下图为种群在不同环境条件下的增长曲线,据图回答问题。

(1)A曲线呈“J”型,表示种群在环境中的增长。

(2)B曲线呈“S”型,表示种群在环境中的增长,阴影部分表示。用达尔文进化理论解释,这是的结果。

(3)若“S”曲线表示某个鼠群迁入一个新的生态系统后的增长曲线,那么,K点以后,曲线出现平区的原因是。

(4)根据种群变动的曲线,解释为什么投药灭鼠在短期内能控制鼠害,但很快又会鼠灾泛滥的原因。对此,应采取哪些有效措施?。

14.海洋水域的上层多为绿藻,中层多为褐藻,下层多为红藻。这一生态现象说明:

(1)影响海洋水域中藻类植物分布的主要生态因素是______。随着海洋深度的增加,_____逐渐减弱,水域中所分布的藻类植物的种类也就随之出现差异。

(2)各种藻类植物在海洋水域的______方向上有明显分层的现象,叫做这个生物群落的_____结构。

(3)生物群落的结构与环境中的各种______密切相关。

15.调查某草原田鼠数量时,在设置1公顷的调查区内,放置100个捕鼠笼,一夜间捕获鼠32头(记作[a]),将捕获的鼠经标记后在原地释放。数日后,在同一地方再放置同样数

量的捕鼠笼,这次共捕获30头(记作[b]),其中有上次标记过的个体10头(记作[c])。请回答下列问题:

(1)若该地区田鼠种群个体总数为N,则N=头(计算公式是N∶[a]=[b]∶[c]。)

A.30B.32C.64D.96

(2)要使上面所计算的种群个体总数和实际相符,理论上在调查期必须满足的2个条件是()

A.有较多个体迁出调查区B.调查区内没有较多个体死亡

C.调查区内没有较多个体出生D.有较多个体迁入调查区

(3)调查甲、乙两草原所捕获鼠的月龄,它们的月龄构成如下左图所示。据图分析:草原的田鼠种群属于型;草原的田鼠种群属于型,可以预测,该草原鼠害将会严重,必须作好防治准备工作。

(4)若某种群有成鼠a头(计算时作为亲代),每头雌鼠一生产仔16头,各代雌雄性别比例均为1∶1,子代幼鼠均发育为成鼠,所有个体的繁殖力均相等,则从理论上计算,第n代亲生的子代数为头。

A.B.

C.D.

(5)若将雌雄成鼠各若干头,放在大小一定的笼内饲养,让它们交配繁殖,且供给足够的饵料和水,则笼内鼠数变化和饲养时间之间的关系,应为上右图中的曲线。

16.用水蚤进行如图实验:

(1)原共同在①号试管中生存的水蚤,些水蚤能在②号试管中生存,有些能在④号试管中生存。这表明水蚤个体间存在着________________,从而体现了生物的变异一般是___________。

(2)温度的改变对水蚤起了_____________作用,这种作用是_________的。

(3)③号、⑤号试管中的水蚤全部死亡。死亡原因可能是________,

参考答案

1.D,提示:种群是同种生物中许多个体的集合体。一个池塘里的鱼,一般不会由一种鱼组成;一座山上的树也不会是单一的一种树;一片草地里的草也是由许多种草本植物生长在一起所组成的;因此这三个选项的内容都不能称为种群。

2.D,提示:本题考查的知识点是种群的特征。直接影响种群密度的四个参数是出生率、死亡率、迁入率和迁出率,其中出生率和迁入率是决定种群增长的变量,死亡率和迁出率是决定种群密度下降的变量。迁入和迁出不是最本质的,只有出生率和死亡率才是决定种群增长的最重要参数。食物供应和领域大小不能直接影响种群数量,它们通过影响出生率和死亡率起作用。

3.C,提示:从表中可以看出,红丝酵母菌和毛霉必须供应的生长因子都是对方合成释放的物质。因此他们生活在一起会相互依存彼此有利。

4.D,提示:森林植物的分层对光的利用有利,群落下层比上层的光照弱,不同植物适用于不同的光照强度生长,这种垂直结构提高了群落利用阳光等环境资源的能力;群落种植物的垂直分布有位动物创造了多种栖息空间和食物条件。

5.A

6.A

7.C,提示:在一定的空间条件下,个体数量越多,种内斗争越剧列。

8.D,提示:不应超过种群增加的量,如果超过增加量将会破坏海滩黄泥螺种群的数量。

9.C

10.D,提示:在充足的食物和足够空间条件下,种群可能成J型增长。这种条件只能在实验室内完成

11.B,提示:从图可以看出,蜘蛛与害虫之间可能是捕食与被捕食关系,因此当害虫数量发生变化的时候,蜘蛛应该向相反的趋势变化,而螳螂与蜘蛛之间是竞争关系。

12.提示:本题考查的知识点是种群的特征。图式表示的是种群年龄结构的三种类型,不难看出,A属于增长型,B属于稳定型,C属于衰退型,当然也能判断出种群密度的发展趋势是:A﹥B﹥C。

答案(1)趋于扩大;趋于稳定;趋于减少。(2)A﹥B﹥C。

13.(1)无环境阻力下的增长

(2)有环境阻力下的增长;由于环境阻力,导致种群个体数实际增长与理论值的差异;

生存斗争

(3)由于食物短缺等因素的限制,种群在达到环境负荷量以后在一段时间内不再增加。

(4)原因:①老鼠种群的抗药性增强;②毒杀一部分个体,剩余的个体数目在环境负荷量以下,会以指数式增长,很快会恢复到原来数量。

措施:原则上是降低环境负载能力,无污染,具可行性。如①严密封储粮食;②清除生活垃圾;③生物防治,保护老鼠天敌等。(其他方法,符合以上原则即可)

14.提示:与此题相关的知识点是生物群落的结构和生态因素。生物群落的结构包括垂直结构和水平结构。在海洋水域的不同水层中,分布着不同的藻类植物,这种在垂直方向上的分层现象显然属于垂直结构。引起藻类植物在海洋水域中出现明显分层现象的主要生态因素是阳光。水域越深,光线越弱,藻类植物细胞内的叶绿素含量越少。这一生态现象充分说明,生物群落结构的形成受生态因素的影响。

答案(1)阳光光线;(2)垂直垂直;(3)生态因素。

15.(1)D(2)B、C(3)乙稳定甲增长(4)C(5)C

16.(1)差异不定向(2)选择定向的(3)环境的改变