例析高考生物中調(diào)查類實(shí)驗(yàn)的考查

在高考生物試題中，有關(guān)實(shí)驗(yàn)的考查一直是重點(diǎn)，考查的內(nèi)容有對(duì)教材實(shí)驗(yàn)的考查，也有實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方面的考查，近年來(lái)，有關(guān)生物調(diào)查類的實(shí)驗(yàn)的考題不斷出現(xiàn)。本文進(jìn)行例析。

1 常見人類遺傳病的調(diào)查

調(diào)查時(shí)，最好選取群體中發(fā)病率較高的單基因遺傳病，如紅綠色盲、白化病、高度近視(600度以上)等。為保證調(diào)查的群體足夠大，小組調(diào)查的數(shù)據(jù)，應(yīng)在班級(jí)和年級(jí)中進(jìn)行匯總。

【例1】某中學(xué)兩個(gè)生物研究性學(xué)習(xí)小組分別作了調(diào)查(表1～表2)：

請(qǐng)回答：

(1)調(diào)查一的相對(duì)性狀中，屬于顯性性狀的是_____；調(diào)查二中的第_____組結(jié)果可判斷該性狀的顯、隱性，簡(jiǎn)要說(shuō)明理由_____。

(2)調(diào)查結(jié)果往往與實(shí)際水平有一定的差距，要想縮小與實(shí)際水平的差距，在調(diào)查時(shí)應(yīng)采取哪些措施?_____。(至少答出2條)

(3)調(diào)查時(shí)，最好選取群體中發(fā)病率較高的單基因遺傳病，而不選用多基因遺傳病的原因是_____。

(4)某人患w遺傳病，不知控制w遺傳病的基因在染色體上的位置，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的調(diào)查方案進(jìn)行調(diào)查，并預(yù)測(cè)調(diào)查結(jié)果。(說(shuō)明：w遺傳病為單基因控制的隱性遺傳病)

解析：調(diào)查1中根據(jù)第4組父母有耳垂而子女中出現(xiàn)無(wú)耳垂可確定有耳垂為顯性，調(diào)查2根據(jù)1組中雙親均為拇指能向背側(cè)彎曲，而后代出現(xiàn)性狀分離確定雙親均為拇指能向背側(cè)彎曲為顯性。

為了使調(diào)查結(jié)果與實(shí)際水平縮小，應(yīng)隨機(jī)進(jìn)行調(diào)查，并盡量使調(diào)查的群體足夠大。

由于多基因遺傳病易受環(huán)境的影響，因此一般選用單基因遺傳病進(jìn)行調(diào)查。

為確定控制w遺傳病的基因在染色體上的位置，在進(jìn)行遺傳病的調(diào)查時(shí)，應(yīng)以多個(gè)患有此病的相關(guān)家庭進(jìn)行調(diào)查，同時(shí)應(yīng)在調(diào)查時(shí)注意父母與子女的性別。然后進(jìn)行分析。

參考答案：

(1)有耳垂雙親均為拇指能向背側(cè)彎曲，而后代出現(xiàn)性狀分離

(2)隨機(jī)性調(diào)查的群體足夠大

(3)多基因遺傳病還易受環(huán)境的影響，

①尋找若干個(gè)患w遺傳病的家庭進(jìn)行調(diào)查②統(tǒng)計(jì)患者的性別比例：若患者男性多于女性，則w基因位于x染色體上；若患者男性與女性差不多，則w基因位于常染色體上；若患者全是男性，則w基因位于Y染色體上。

2 動(dòng)物種群密度的調(diào)查、

【例2】據(jù)2008年7月中央電視臺(tái)報(bào)道，在西藏羌塘保護(hù)區(qū)所調(diào)查的區(qū)域內(nèi)，目前的藏羚羊數(shù)量比10年前增長(zhǎng)的51％，數(shù)量已經(jīng)達(dá)到12萬(wàn)只。關(guān)于該調(diào)查實(shí)驗(yàn)方案描述正確的是( )

A 對(duì)于藏羚羊的種群密度調(diào)查常采用標(biāo)志重捕法

B 對(duì)所做的標(biāo)志越醒目越好，以便于人類的識(shí)別

C 標(biāo)志重捕法又叫捉放法，此方法適用于所有的動(dòng)物

D 只要捕獲一次就能計(jì)算出藏羚羊的種群密度

解析：在對(duì)動(dòng)物進(jìn)行種群密度調(diào)查時(shí)常采用標(biāo)志重捕法(又叫捉放法)，此方法適合于活動(dòng)范圍較大的動(dòng)物，標(biāo)志技術(shù)是該方法的關(guān)鍵，要避免標(biāo)志手段對(duì)動(dòng)物的影響，如標(biāo)志不能對(duì)動(dòng)物造成傷害、也不能太醒目，標(biāo)志能保留較長(zhǎng)時(shí)間等。調(diào)查種群密度時(shí)，需對(duì)藏羚羊進(jìn)行兩次捕獲，根據(jù)公式：種群數(shù)量=第一次捕獲數(shù)×第二次捕獲數(shù)／第二次捕獲的標(biāo)志個(gè)體數(shù)，這樣才能大概估算出種群密度。

參考答案：A。

【例3】某研究機(jī)構(gòu)對(duì)我國(guó)北方草原一種主要害鼠一布氏田鼠進(jìn)行了調(diào)查。調(diào)查樣方總面積為2 hm²(1 hm²=10 000 m²)，隨機(jī)布設(shè)100個(gè)鼠籠，放置1夜后，統(tǒng)計(jì)所捕獲的鼠數(shù)量、性別等，進(jìn)行標(biāo)記后放歸；3日后進(jìn)行重捕與調(diào)查。所得到的調(diào)查數(shù)據(jù)如表3。

(1)該草地布氏田鼠的平均種群密度為一只／hm²。事實(shí)上田鼠在被捕捉過(guò)一次后更難捕捉，上述計(jì)算所得的平均種群密度與實(shí)際種群密度相比可能會(huì)偏_____。

(2)綜合兩次捕獲情況，該田鼠種群的性別比例為雌：雄=_____。

(3)在上述調(diào)查的同時(shí)，還對(duì)樣方中布氏田鼠的洞口數(shù)進(jìn)行了調(diào)查(假設(shè)樣方中只有這一種鼠)，平均每1130 m²有3.6個(gè)洞口，洞口數(shù)與田鼠數(shù)的比例關(guān)系為_____。

(4)土壤動(dòng)物調(diào)查一般不能采用標(biāo)志重捕法，理由_____。

解析：(1)應(yīng)注意該調(diào)查樣方總面積為2 hm²，根據(jù)標(biāo)志重捕法的計(jì)算公式可得288只，2 hm²，而問(wèn)題中的單位是只／hm²，所以答案為144只／hm²。對(duì)田鼠在被捕捉過(guò)一次后更難捕捉這一事實(shí)應(yīng)正確理解，種群數(shù)量：標(biāo)記個(gè)體數(shù)×重捕個(gè)體數(shù)，重捕標(biāo)記數(shù)，現(xiàn)實(shí)際重捕標(biāo)記數(shù)值應(yīng)比4大，用4來(lái)計(jì)算，屬偏小，故上述計(jì)算所得的平均種群密度與實(shí)際種群密度相比可能會(huì)偏大。(2)種群的性別比例是針對(duì)兩次捕獲情況綜合而言，故應(yīng)根據(jù)兩次捕獲的結(jié)果來(lái)計(jì)算，結(jié)果為8：9。(3)每100m²有3.6個(gè)洞口，每10000 m²有144只布氏田鼠，進(jìn)行比例換算，得答案為2.5：1。

標(biāo)志重捕法一般適用于個(gè)體較大活動(dòng)范圍較大的動(dòng)物。對(duì)于土壤動(dòng)物可用樣方法。

參考答案：

(1)144高(2)8/9(或32／36)(3)2.5：1(4)大多數(shù)土壤動(dòng)物身體微小，活動(dòng)范圍小，標(biāo)記個(gè)體難與無(wú)標(biāo)記個(gè)體充分混勻

3 植物種群密度的調(diào)查

【例4】種群是構(gòu)成群落的基本單位。種群研究的核心問(wèn)題是種群數(shù)量的變化規(guī)律。

(1)調(diào)查不同的植物類型時(shí)樣方面積應(yīng)該不同，如調(diào)查喬木種群密度時(shí)樣方面積要比調(diào)查草本植物種群密度時(shí)的樣方面積_____。

(2)在樣方中統(tǒng)計(jì)植物數(shù)目時(shí)，若有正好長(zhǎng)在邊界線上的，只計(jì)算_____個(gè)體。

(3)某班同學(xué)對(duì)公園附近的一塊林地進(jìn)行雙子葉草本植物苦菜菜種群密度調(diào)查，該地面積為長(zhǎng)500m，寬30m，計(jì)1 5000 m²，隨機(jī)選取10個(gè)樣方，由每一小組計(jì)數(shù)每個(gè)樣方內(nèi)的個(gè)體數(shù)，下表是該班級(jí)10個(gè)小組的調(diào)查結(jié)果。則該樣方取樣方法為_____，該塊地中苦荬菜的種群密度為_____。

(4)生態(tài)工作者從東到西對(duì)我國(guó)北方A、B、C三種類型的草原進(jìn)行調(diào)查。表5是不同調(diào)查面積的物種數(shù)量統(tǒng)計(jì)結(jié)果：

[1]略。

[2]調(diào)查B草原某種雙子葉草本植物種群密度時(shí)。設(shè)計(jì)如下調(diào)查步驟：

①選取40 cm×40 cm為最佳樣方面積。

②在該物種分布較密集的地方取5個(gè)樣方。

③計(jì)數(shù)每個(gè)樣方內(nèi)該植物的個(gè)體數(shù)。若計(jì)數(shù)結(jié)果由多到少依次為，則將作為種群密度的估計(jì)值。

請(qǐng)指出以上設(shè)計(jì)步驟中的錯(cuò)誤并加以改正。

解析：調(diào)查喬木種群密度時(shí)樣方面積要比調(diào)查草本植物種群密度時(shí)的樣方面積大，在樣方中統(tǒng)計(jì)植物數(shù)目時(shí)，若有正好長(zhǎng)在邊界線上的，只計(jì)算相鄰兩個(gè)邊即可，由題中數(shù)據(jù)得該調(diào)查的總體為長(zhǎng)條形，分成了10個(gè)等分，因此取樣方法為等距取樣法；計(jì)數(shù)時(shí)要大膽舍棄特別懸殊的數(shù)值(0和12)，取多組鄰近數(shù)據(jù)的平均值，(2+3+3+4+4+2+3+3)／8=3株／m²，估算該塊地中苦荬菜的種群密度為3株／m²。

種群密度的取樣調(diào)查方法包括以下幾個(gè)步驟：

①確定調(diào)查對(duì)象，如實(shí)驗(yàn)中的“調(diào)查B草原某種雙子葉草本植物”；

②選取樣方，應(yīng)在B草原中隨機(jī)抽取5個(gè)樣方，樣方為長(zhǎng)和寬各為1 m的正方形；

③計(jì)數(shù)每個(gè)樣方內(nèi)該種群的數(shù)量；

A 裸露泥灘的大型底棲動(dòng)物物種豐富度高于米草群落

B 米草群落的大型底棲動(dòng)物種群密度高于裸露泥灘

C 改用另一規(guī)格的常用底泥采樣器會(huì)影響對(duì)比研究的結(jié)論

D 改變采樣的時(shí)間會(huì)影響采集到的物種數(shù)和個(gè)體總數(shù)

④計(jì)算種群密度，計(jì)算各個(gè)樣方內(nèi)種群數(shù)量的平均值，這個(gè)數(shù)值就可以作為該種群的種群密度的估計(jì)值。

參考答案：

(1)大

(2)樣方相鄰的兩條邊上的 (3)等距取樣法3株／m²(4)[2]①選取的樣方面積不對(duì)。應(yīng)取物種數(shù)量達(dá)到穩(wěn)定的最小面積100 cmX100 cm。②取樣方法不對(duì)。應(yīng)在B草原中隨機(jī)取樣。③對(duì)種群密度值的估計(jì)方法不對(duì)。應(yīng)以調(diào)查樣方的單位面積中種群個(gè)體數(shù)量的均數(shù)作為種群密度的估計(jì)值。

4 動(dòng)物豐富度的調(diào)查

【例5】(多選)科研人員對(duì)江蘇某地沿海灘涂米草群落和裸露泥灘的大型底棲(土壤)動(dòng)物豐富度進(jìn)行了對(duì)比研究。在相同取樣條件下，利用一種常用底泥采樣器(50 cm×50 cm×30 cm)采得各動(dòng)物類群的物種數(shù)和個(gè)體總數(shù)如表6。下列有關(guān)本研究的敘述，正確的右( )

解析：從表中可以看出裸露泥灘的物種數(shù)為11種，米草群落物種6種，所以A選項(xiàng)正確；從表中看出除泥螺外，其它生物的密度都是裸露泥灘高。所以B錯(cuò)；只要是常規(guī)底泥采樣器采取的結(jié)果都會(huì)得出正確結(jié)論，所以c錯(cuò)；不同的生物都會(huì)有不同的活動(dòng)時(shí)間，比如說(shuō)蟹類多會(huì)晚間活動(dòng)，所以改變采樣的時(shí)間會(huì)影響采集到的物種數(shù)和個(gè)體總數(shù)，所以D正確。

參考答案：AD。