Question

9．入侵物種會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)厝郝浣Y(jié)構(gòu)和生物多樣性產(chǎn)生災(zāi)難性影響．某課外探究小組的同學(xué)在一塊荒地中，對(duì)某種入侵植物和幾種本地植物的種群密度進(jìn)行了連續(xù)五年的調(diào)查，調(diào)查的結(jié)果如表所示：（單位：株/m²）

植物 年份	A植物	B植物	C植物	D植物	E植物
2003年	10.0	3.0	0.3	3.0’	3.2
2004年	9.2	2.1	0.6	2.0	2.8
2005年	8.0	1.1	1.1	0.4	1.7
2006年	6.8	0.3	1.5	0	1.3
2007年	5.5	0.1	2.3	O	0.5

請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：
（1）在所調(diào)查的A～E五種植物中，你認(rèn)為入侵物種是C，請(qǐng)?jiān)谌鐖D給出的坐標(biāo)中繪出該物種的種群密度變化曲線．

（2）通過(guò)調(diào)查分析知道，入侵種群在原產(chǎn)地時(shí)，AA個(gè)體為24%，aa個(gè)體為4%；侵入該地區(qū)后，Aa個(gè)體為48%，aa個(gè)體為16%．則與原產(chǎn)地相比，該物種在入侵后A基因的基因頻率不變 （填增大、減小、不變）．
（3）在所調(diào)查的A～E五種植物中，最可能構(gòu)成的種間關(guān)系是競(jìng)爭(zhēng)．
（4）該課外探究小組的同學(xué)在學(xué)校實(shí)驗(yàn)田中劃出了5塊面積和土壤肥力都相同的區(qū)域，分別種植了數(shù)量不等的大豆．每一區(qū)域內(nèi)的植株分布是均勻的，待成熟后，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如表．

區(qū)域號(hào)	1號(hào)	2號(hào)	3號(hào)	4號(hào)	5號(hào)
區(qū)域植株數(shù)	20	40	60	80	100
莢果數(shù)，植株數(shù)	8.3	6.8	3.9	2.7	2.1
每個(gè)莢果中種子數(shù)	6.0	5.9	6.2	5.9	6.0

①請(qǐng)用生態(tài)學(xué)原理，簡(jiǎn)要解釋各組大豆莢果數(shù)與植株數(shù)的比值變化的原因種植密度大，種內(nèi)斗爭(zhēng)激烈，平均每株大豆占有的資源（如水分、光、礦質(zhì)養(yǎng)料等）少，導(dǎo)致隨植株數(shù)增加，每棵植株的莢果數(shù)下降
②通過(guò)對(duì)表中數(shù)據(jù)分析，你能得出的結(jié)論是大豆的種植密度上升對(duì)每個(gè)莢果中種子數(shù)目基本沒(méi)有影響，但每棵植株所結(jié)的種子總數(shù)減少．

Answer 1

分析 1、根據(jù)表格分析，C物種種群密度持續(xù)增加，類似于J型曲線，表示外來(lái)物種．
2、生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)為種群基因頻率的改變，基因頻率是指在一個(gè)種群基因庫(kù)中，某個(gè)基因與全部等位基因數(shù)的比率．控制一對(duì)相對(duì)性狀的基因頻率和為1．利用基因型頻率求解基因頻率：種群中某基因頻率=該基因控制的性狀純合體頻率+$\frac{1}{2}$×雜合體頻率．
3、“J”型曲線：指數(shù)增長(zhǎng)函數(shù)，描述在食物充足，無(wú)限空間，無(wú)天敵的理想條件下生物無(wú)限增長(zhǎng)的情況．
“S”型曲線：是受限制的指數(shù)增長(zhǎng)函數(shù)，描述食物、空間都有限，有天敵捕食的真實(shí)生物數(shù)量增長(zhǎng)情況，存在環(huán)境容納的最大值K．

解答 解：（1）根據(jù)表格分析，C物種種群密度持續(xù)增加，可能是入侵物種，在坐標(biāo)中橫坐標(biāo)是年份，縱坐標(biāo)是種群密度，描點(diǎn)后繪出該物種的種群密度變化曲線：

（2）由題意可知，入侵種群在原產(chǎn)地時(shí)AA=24%，aa=4%，Aa=72%，則入侵時(shí)的基因頻率為：A=24%+$\frac{1}{2}$×72%=60%，a=1-60%=40%；侵入該地區(qū)若干年后，Aa個(gè)體占48%，aa個(gè)體占16%，AA=1-48%-16%=36%，則侵入該地區(qū)若干年后的基因頻率是：A=36%+$\frac{1}{2}$×48%=60%，a=1-60%=40%．由此可以看出入侵種群在侵入該地區(qū)若干年后，A基因的基因頻率不變．
（3）植物是生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者，它們之間最可能的關(guān)系是競(jìng)爭(zhēng)，爭(zhēng)奪陽(yáng)光、空氣、水分和礦質(zhì)元素等．
（4）①根據(jù)生態(tài)學(xué)原理，各組大豆種植密度大，種內(nèi)斗爭(zhēng)激烈，平均每株大豆占有的資源（如水分、光、礦質(zhì)養(yǎng)料等）少，導(dǎo)致隨植株數(shù)增加，每棵植株的莢果數(shù)下降．
②通過(guò)對(duì)表中的數(shù)據(jù)分析，大豆的種植密度對(duì)每個(gè)莢果中種子的數(shù)目基本沒(méi)有影響，而大豆的種植密度越大，每株大豆莢果的數(shù)目越少．
故答案為：
（1）C   如下圖（要求體現(xiàn)描點(diǎn)連線）

（2）不變
（3）競(jìng)爭(zhēng)
（4）①種植密度大，種內(nèi)斗爭(zhēng)激烈，平均每株大豆占有的資源（如水分、光、礦質(zhì)養(yǎng)料等）少，導(dǎo)致隨植株數(shù)增加，每棵植株的莢果數(shù)下降
②大豆的種植密度上升對(duì)每個(gè)莢果中種子數(shù)目基本沒(méi)有影響，但每棵植株所結(jié)的種子總數(shù)減少

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合表格數(shù)據(jù)，考查種群數(shù)量變化、種間關(guān)系和基因頻率的相關(guān)知識(shí)，要求考生識(shí)記生物之間的種間關(guān)系，掌握基因頻率的相關(guān)計(jì)算，能根據(jù)表格數(shù)據(jù)描繪種群數(shù)量變化的曲線，并能結(jié)合所學(xué)知識(shí)準(zhǔn)確答題，難度適中．