专题五热点题型9

1、利用数学模型分折生物的数量变化关系考题示例（2019全国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 （）:r那罡壬邂吏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 异养生物

2、可以把有机物转化成无机物，A项正确；随着微生物的生长繁殖，培养基中的营养物质不断减少，代谢废物不断增加，故更换培养基的频率不同可以表示环境资源量的 不同，B项正确；由曲线可知，a组中细菌甲在23 h前，数量增长一直很快，说明该组培养 基中的营养和空间条件一直是充裕的，C项正确；培养基更新时间间隔为23 h时，在培养的早期，培养基中的营养和空间资源是充足的，细菌甲种群的增长会出现“ J”型增长阶段，D项错误。规律方法1 .数学模型（1）概念用来描述一个系统或它的性质的数学形式。就是用来定性或定量表述生命活动规律的计算公 式、函数式、曲线图以及由实验数据绘制成的柱形图、饼状图等。如组成细胞的化学元

3、素饼 状图，酶的活性受温度、酸碱度影响的曲线图，基因分离定律和自由组合定律的图表模型等(2) 特点 数学模型的特点是定性或定量描述各个变量之间的生物关系。其中，曲线图的特点是在坐标 系内描述两个或多个变量之间的定性或定量关系；柱形图是依据实验数据在坐标系内用柱形 方式表示两个或多个变量之间不连续的定量关系；饼状图通常是利用圆饼状的图表示百分比 含量；计算公式或函数式则是根据数学上的等量关系、用字母符号建立起的变量之间的定量 关系式。(3) 构建策略数学建模是对生物学规律的高度概括和抽象表达，应树立理科意识，注意应用理科思维，学 会用数学建模思想解决生物学问题。比如：用数学上的排列组合来分析减数

4、分裂过程中配子 的基因组成；用数学上的概率相加、相乘原理来解决一些遗传病概率的计算问题等。2 .有关“数学模型”类试题的解题方法(1) 公式类：首先明确不同字母的含义，如N(包括Nt和N。)、入等，然后再找出它们之间的关系，最后总结归纳出相关公式。(2) 曲线或柱形图类：首先要明确横、纵坐标的含义，然后再研究不同曲线或柱形图的变化趋 势，最后总结归纳出因果关系。(3) 表格类：首先根据表格信息找出自变量和因变量，然后再研究两种变量之间的变化，最后 得出相应结论。题组集训1 .植被恢复是使退化生态系统恢复的关键因素和有效途径。选取黄土高原丘陵区退耕地，用样方法调查研究不同退耕时间物种多样性指数的

5、变化情况，结果如下表所示。回答下列问题：退耕时间(年)15101520253035物种多样性指数1.411.752.463.041.361.271.181.36(1) 调查该退耕地植物情况，可获得群落的垂直结构。群落具有这种特征的意义：一是 ；二是为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件。在整个演替过程中，生产者固定的太阳能总量的变化趋势是 。(3)退耕初期115年间，物种多样性指数呈上升趋势；退耕 1520年内，物种多样性指数下降，下降的原因是答案（1）不同物种的分层提高了群落对阳光等环境资源的利用能力（2）逐渐增大直至稳定（3）具有生存优势的物种出现，使某些物种在竞争中被取代解析（1）群落

6、垂直结构指在垂直方向上，大多数群落具有明显的分层现象，故调查该退耕地植物不同物种的分层情况，可获得群落的垂直结构。群落的垂直结构提高了群落对阳光等环境资源的利用能力，还为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件。（2）在整个演替过程中，生产者固定的太阳能总量的变化趋势是逐渐增大直至趋于稳定。（3）据表格数据可知，退耕初期115年间，物种多样性指数呈上升趋势；退耕1520年内,物种多样性指数下降，主要是由于具有生存优势的物种出现，使某些物种在竞争中被取代。2 .（2019天津南开区模拟）某山区由于乱砍滥伐、盲目开垦，造成水土流失严重。科研人员在 该地区进行相关研究，将某区域平分为两组，一组实施退耕

7、还林、合理开发利用等措施，另一组仍沿用原有利用模式。十年后，对两地不同植被类型的生物量（指某一调查时刻单位面积内现存生物的有机物总量）进行测定，获得图1所示结果。图2中甲、乙、丙分别表示退耕还林组群落演替的三个连续阶段中,（1）科研人员在两组区域随机选取多块样地，收获全部植物，按照 分类后，测定生物量。图1中代表未作处理组生物量的是 （填“ S/或“ S2”）。（2）图2中退耕还林组发生的群落演替类型为 演替。甲、乙、丙与无机环境之间进行碳循环的主要形式是。（3）科研人员对林地植被的种群密度进行调查后，对阳坡的物种生态位重叠（即两个物种在同一资源状态上的相遇频率）情况进行统计的结果如下表。根据

8、表中数据推测，阳坡群落物种中最 可能发生竞争的是 。种名山桃丁香油松刺槐山桃10.1240.1250.148丁香0.12410.7340.761油松0.1250.73410.884刺槐0.1480.7610.8841答案植被类型(或草本、灌木、乔木)S次生 C02 (3)油松和刺槐解析(1)由图1横坐标可知，科研人员在两组区域随机选取多块样地，收获全部植物，按照 植被类型(草本、灌木、乔木)分类后，测定生物量。实施退耕还林后，改善了当地的生态环 境，物种数量增加，生物量增大。因此，退耕还林组不同植被类型的生物量均大于未处理组 的，故图1中Si代表处理组的生物量，S2代表未处理组的生物量。(2)

9、退耕还林组是在保留原有植物种子和其他繁殖体的地方发生的演替，属于次生演替。甲、乙、丙分别是群落演替 1阶段、2阶段和3阶段的植物优势种，均为生产者。生产者(甲、乙、丙)与无机环境之间主要以 C02的形式进行碳循环。从题表可知，阳坡群落物种中油松和刺槐在同一资源状态上的相遇频率最大，为0.884,说明它们最可能会竞争资源和空间等。3三化螟是水稻害虫，危害严重时可导致水稻颗粒无收。利用人工合成的信息素诱杀是防治三化螟的方法之一。为了检验该方法在防治三化螟时的作用效果，科研小组选择了两块相同的稻田进行了实验，实验组放置昆虫信息素，对照组不放置，结果如图所示，请回答下列问题：(1) 图中白色柱是 (填

10、“实验组”或“对照组”)的测定结果；该防治害虫的方法属于防治。信息素诱杀雄性个体破坏了三化螟种群正常的 ，进而影响种群的 ，最终达到降低害虫种群密度的目的。(2) 三化螟成虫在春季将卵产于水稻叶片上，但产卵时的温度必须达到16 C以上。由此可见，离不开信息的传递。要调查水稻叶片上三化螟虫卵的密度，通常采用的方法是。(3) 某片稻田及灌溉水源受到严重污染被农民弃耕后，很快就会发展到阶段。由于气候持续干旱，该群落演替的最终结果可能是 阶段。答案 (1) 对照组生物 性别比例 出生率 (2)生物种群的繁衍样方法 (3) 草本植物草本植物阶段或灌木解析 (1) 三化螟是水稻害虫， 会导致水稻减产， 据此可判断图中白色柱是对照组的测定结果； 利用人工合成的信息素诱杀三化螟属于生物防治，信息素诱杀雄性个体破坏了三化螟种群正 常的性别比例，进而降低种群的出生率，最终达到降低害虫种群密度的目的。(2) 三化螟成虫在春季将卵产于水稻叶片