(Sáng kiến kinh nghiệm) chuyên đề cá thể quần thể

CHUYÊN ĐỀ: “CÁ THỂ - QUẦN THỂ SINH VẬT” PHẦN I – MỞ ĐẦU I LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trong kì thi lớn, đặc biệt kì thi học sinh giỏi cấp nước quốc tế nội dung kiến thức phần Sinh thái học đề cập đến nhiều Nhưng học sinh nghiên cứu chuyên đề “Cá thể - Quần thể sinh vật” gặp nhiều khó khăn có nhiều tài liệu viết chuyên đề hầu hết tài liệu viết rời rạc, tách bạch nhau, chưa có khái quát hệ thống; nội dung chuyên đề nhiều đa dạng; nhiên phạm vi chuyên đề hẹp, tập trung sâu vào hệ thống kiến thức trọng tâm đưa câu hỏi, tập vận dụng tương ứng chuyên đề II MỤC ĐÍCH VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Mục đích nghiên cứu Nhằm mục đích giúp em học sinh có kiến thức chuyên sâu phần để em có tảng tốt để theo học đội tuyển HSG, biên soạn chuyên đề theo cấu trúc cách chi tiết, bản, tổng hợp chuyên sâu, số dạng tập câu hỏi mà em gặp phải làm đề thi HSG cấp với hi vọng làm tài liệu đọc ôn tập cho em học sinh đội tuyển học sinh giỏi Đối tượng nghiên cứu Chuyên đề sử dụng để giảng dạy ôn tập cho học sinh lớp 12, đặc biệt học sinh khối chuyên Sinh học sinh đội tuyển học sinh giỏi; sử dụng cho đối tượng học sinh, tùy theo mức độ nhận thức trình độ người học mà người dạy vận dụng cho phù hợp PHẦN II – NỘI DUNG A HỆ THỐNG KIẾN THỨC TRỌNG TÂM PHẦN A: SINH THÁI HỌC CÁ THỂ VÀ MÔI TRƯỜNG I MÔI TRƯỜNG SỐNG VÀ CÁC NHÂN TỐ SINH THÁI - Khái niệm: môi trường sống phần khơng gian bao quanh sinh vật mà yếu tố cấu tạo nên môi trường trực tiếp hay gián tiếp tác động lên sinh trưởng phát triển sinh vật - Các loại môi trường sống sinh vật: Môi trường đất, nước, cạn, sinh vật - Khái niệm NTST: tất nhân tố môi trường sống tác động đến sinh vật - Phân loại NTST: + Liên quan đến môi trường  Nhân tố vô sinh hữu sinh + Theo ảnh hưởng tác động: Các nhân tố không phụ thuộc mật độ (khi tác động lên sinh vật ảnh hưởng tác động chúng không phụ thuộc vào mật độ quần thể bị tác động): nhân tố vô sinh Các NTST phụ thuộc mật độ quần thể (khi tác động lên sinh vật ảnh hưởng tác động chúng không phụ thuộc vào mật độ quần bị tác động): dịch bệnh tác động lên nơi dân cư thưa thớt nhiều nơi dân cư thểđông đúc II CÁC QUY LUẬT CƠ BẢN CỦA SINH THÁI HỌC Quy luật giới hạn sinh thái Giới hạn sinh thái khoảng giá trị xác định nhân tố sinh thái, sinh vật tồn phát triển ổn định theo thời gian Gồm: điểm giới hạn dưới; khoảng thuận lợi; khoảng chống chịu Quy luật tác động tổng hợp nhân tố sinh thái Tất NTST gắn bó chặt chẽ với thành tổ hợp sinh thái Mỗi NTST biểu hồn tồn tác động nhân tố khác hoạt động đầy đủ Ví dụ: Quy luật tác động không đồng NTST Trong giai đoạn phát triển hay trạng thái sinh lí khác thể phản ứng khác với tác động NTST Các loài khác phản ứng khác với tác động NTST Quy luật tác động qua lại sinh vật với môi trường Trong mối quan hệ qua lại sinh vật với môi trường, môi trường tác động lên chúng mà sinh vật ảnh hưởng đến nhân tố môi trường làm thay đổi tính chất nhân tố III NƠI Ở VÀ Ổ SINH THÁI - Phân biệt nơi ổ sinh thái: + Ổ sinh thái lồi “khơng gian sinh thái” mà tất NTST mơi trường nằm giới hạn sinh thái cho phép loài tồn phát triển + Nơi địa cư trú lồi, cịn ổ sinh thái cách sinh sống lồi - Ngun nhân chủ yếu hình thành ổ sinh thái quần xã: Cạnh tranh lồi Ý nghĩa hình thành ổ sinh thái hẹp giúp cho sinh vật giảm cạnh tranh  nhiều cá thể sống chung với quần xã IV ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC NHÂN TỐ SINH THÁI LÊN ĐỜI SỐNG SINH VẬT VÀ SỰ THÍCH NGHI CỦA SINH VẬT Ánh sáng Gồm: cường độ ánh sáng, thành phần quang phổ ánh sáng, thời gian chiếu sáng *Cường độ ánh sáng (ánh sáng mạnh hay yếu): - Giảm từ xích đạo đến cực (do độ cong bề mặt trái đất ánh sáng bị hấp thụ lớp khí ngày dày thêm); biến đổi mạnh theo địa hình (độ cao, núi, rừng, đất, biển, …), lên cao cường độ ánh sáng mạnh - NL mặt trời chiếu xuống trái đất dạng song điện từ, gồm: + Tia tử ngoại (10-380 nm): ức chế sinh trưởng, phá hoại tế bào lượng nhỏ kích thích hình thành vitamin D động vật antoxian thực vật + Ánh sáng nhìn thấy (380-780 nm): chủ yếu tia xanh tia đỏ cung cấp lượng cho quang hợp thực vật hoạt động sinh lí khác động vật + Tia hồng ngoại: (780-340.000 nm): có vai trị sản sinh nhiệt *Thành phần quang phổ ánh sáng: ánh sáng trực xạ (chiếm 63%): ánh sáng chiếu thẳng từ mặt trời xuống trái đất; ánh sáng tán xạ (37%): phần ánh sáng bị khuếch tán tiếp xúc với nước, hạt bụi khí *Thời gian chiếu sáng: mùa hè cường độ ánh sáng mạnh kéo dài mùa đông Trong nước: cường độ, thành phần quang phổ thời gian chiếu sáng giảm dần theo độ sâu - Sự thích nghi thực vật: ưa sáng, ưa bóng chịu bóng: Đặc điểm Ưa sáng Ưa bóng Vị trí phân bố Nơi trống trải (tầng tán rừng) Dưới tán khác, hang, … Hình thái - Thân thấp, tán rộng thân cao, tán hẹp - Thân thấp, cành nhiều phụ thuộ - Thân - Lá hẹp, dày, xanh nhạt, xếp nghiêng cao tầng vật che ch - Lá - Lá rộng, mỏng, xanh đậm, xếp n Giải phẫu - Mạch gỗ nhỏ, nhiều - Mạch gỗ lớn, - Thân - Lá: cutin dày, mơ giậu phát triển, lục lạp kích - Lá: cutin mỏng, mô giậu ph - Lá thước nhỏ lạp kích thước lớn Sinh lí - Quang hợp: Sản phẩm QH tăng cường độ - Quang hợp: sản phẩm QH cực đ - Quang hợp chiếu sáng tăng đạt cực đại cường độ cường độ as trung bình - Khí khổng chiếu sáng thấp cường độ chiếu sáng cực đại - Khí khổng: ln mở - Hơ hấp - Khí khổng: đóng mở liên tục - Hô hấp: yếu - Hô hấp: mạnh có ánh sáng - Sự thích nghi động vật: Các nhóm động Đại diện Đặc điểm vật - Ưa hoạt động Ong, thằn lằn, nhiều lồiCó thị giác phát triển thân có màu sắc sặc sỡ để nhậ ban ngày chim thú…, loại, để ngụy trang hay để doạ nạt kẻ thù - Ưa hoạt động Cú mèo, bướm đêm, cáThân màu sẫm, mắt tinh nhỏ lại tiê ban đêm hang… giác quan phát sáng phát triển Nhiệt độ - vấn đề: cao/thấp biên độ nhiệt Dựa vào chịu đựng với thay đổi nhiệt độ mà chia thành rộng nhiệt hẹp nhiệt; động vật nhiệt động vật biến nhiệt - Ảnh hưởng nhiệt độ lên sinh vật nhiệt thể qua nguyên tắc: Becman Anlen Nội dung Giải thích Quy tắc ĐV nhiệt sống vùng khí hậu ơn đới (lạnh) KT lớn  S/V nhỏ Becman kích thước thể lớn ĐV lồi hay (giảm nhiệt) lồi có quan hệ họ hàng gần vùng nhiệt đới ấm áp Quy tắc ĐV nhiệt sống vùng ơn đới có tai, KT phần lộ bên Anlen chi, … thường bé ĐV vùng nóng bé  Hạn chế nhiệt vào mơi trường - Ảnh hưởng nhiệt độ lên sinh vật biến nhiệt khác Trong giới hạn sinh thái, tốc độ trao đổi chất sinh vật tăng nhiệt độ môi trường tăng, ngược lại Nhờ vậy, nghiên cứu vant’ Hoff (1887) đưa cơng thức tính “hệ số nhiệt” (Q10) sau: hoặc: Trong y tốc độ phát triển, x nhiệt độ (oC) Sau J Arrhenius (1898) lại đưa cơng thức tính tốn khác: hay: )x (y tốc độ phát triển; x nhiệt độ; hệ số) Theo vant’ Hoff, giá trị Q10 dao động từ đến 3, theo J Arrhenius, dao động khoảng 12.000-16.000 Nếu Q10 = 2,5 có nghĩa là, nhiệt tăng lên 10 oC tốc độ trao đổi chất sinh vật tăng lên 2,5 lần Cách lí giải tương tự ảnh hưởng nhiệt độ lên tốc độ phản ứng hóa học Đây hạn chế quan điểm đời sống sinh vật Bằng thực nghiệm, mối quan hệ nhiệt độ thời gian phát triển giai đoạn hay đời sống động vật biến nhiệt thể công thức: T= (x – k).n T: tổng nhiệt hữu hiệu (độ ngày, độ giờ, độ năm) x: nhiệt độ môi trường (oC ) k: nhiệt độ ngưỡng phát triển (oC) n: số ngày cần thiết để hoàn thành giai đoạn phát triển hay đời sống sinh vật (ngày, năm, tháng…) Độ ẩm - Sự thích nghi thực vật với độ ẩm: Các Đại diện Môi trường sống Đặc điểm giải thích nhóm Cây ưa Vạn niên thanh, trầu khơng,Trên đất ẩm bờ- Lá to, mỏng ẩm ráy, … ruộng, bờ ao, bờ sông,- Tầng cutin mỏng, khả điều tiế rừng ẩm, hang đá, … … Cây chịu Gồm chịu hạn mọng nướcSống nơi khơ hạn- Có khả tích trữ nước th hạn chịu hạn cứng:kéo dài sa mạc,củ; giảm tối đa nước (khí xương rồng, cỏ tranh, thảo nguyên, … hẹp biến thành gai, rụng vào phát triển phương tiện tìm kiế phát triển, số ht rễ phụ); khả nă (hạt có vỏ dày, Cây Hầu hết lồi gỗ trongPhân bố rộng từ vùngCó tính chất trung gian nhóm tr trung rừng mưa nhiệt đới, rừng ôn đới đến nhiệt đới sinh rộng ôn đới nông nghiệp *Lưu ý: Thực vật chịu hạn gồm:cây mọng nước cứng Đặc điểm thích nghi: + Cây mọng nước: Sinh sản nảy nở quanh năm hoa vào nhiều thời điểm + Cây cứng: Tranh thủ hoa vào lúc trời mưa,sau hạn rơi rụng từ từ phận rễ thân ngầm mặt đất, đợi đến trời mưa phát triển tiếp *Chú ý: Cây cỏ: thân thảo Cây bụi: thân gỗ (bắt buộc ưa sáng) có đặc điểm phân cành sát gốc, chồi đỉnh sinh trưởng nhanh, dừng lại sớm, phát triển chồi bên Cây gỗ:Là thân gỗ (ưa sáng ưa bóng) có đặc điểm phát triển đoạn thân *Động vật thủy sinh: Tiêu chí thích nghi Đặc điểm - Thích nghi với độ + Sống tầng giữa, tầng đáy đậm đặc nước + Bơi nhanh nhờ hệ phát triển có dạng hình thon dài  hạn chế nước + Giảm khối lượng thể cách tích lũy lipit có túi - Thích nghi với lượng + Lấy khí qua quan lấy khí chuyên biệt, da mỏng, nhiều mao mạch nằm sát oxi nước thấp + Dự trữ khí khoang chứa khí; ln ln quẫy đi, di chuyển nư khơng khí đầu - Thích nghi với ánh + Màu sắc khác theo phân bố tia sáng: Động vật vùng triều có mà sáng nhất, động vật sâu hang màu tối, nhiều lồi có khả phát s + Khả định hướng theo ánh sáng khơng khí, nhiều động âm làm phương tiện định hướng, số phát sóng điện từ để liên lạc * Thực vật thủy sinh: Tiêu chí thích nghi Đặc điểm - Thích nghi với độ + Cơ thể dạng hẹp, kéo dài, hình thành nhiều mấu tơ gai - Tăng cường bề m đậm đặc nước thể với nước; lớn (nổi) + Mô phát triển, yếu tố tập trung phần trung tâm với phân nhánh có tác dụng nâng đỡ tạo nhiều khoảng trống chứa khí - Thích nghi với TV sống chìm nước thể k có lỗ khí, khơng khí hịa tan thấm qu lượng oxi nước thể; mặt nước sung có mặt có lỗ khí; tron thấp khơng khí nhiều khoảng trống chứa khí - Thích nghi với ánh + Phân bố khác theo chiều sâu lớp nước: tia đỏ phân bố lớp sáng cam  vàng  lục  lam => Sự phân bố: phân lớn hạt kín, tảo lục phân bố nơng chúng hấp thụ tia đỏ; tảo nâu sâu nhờ có sắc tố ph (phycocyanin); tảo đỏ phân bố lớp nước sâu nhờ có sắc tố đỏ (phy sắc tố màu lam (phycocyanin) hấp thụ tia sáng yếu + Cây sống nước có ánh sáng yếu nên thường khơng có mơ giậu m phát triển (chỉ có lớp tế bào); diệp lục phân bố biểu bì mặt củ tăng cường khả hấp thu ánh sáng cho quang hợp *Lưu ý: + Môi trường cạn  sức cản nhỏ, nâng đỡ  sinh vật tồn nhiều loại  đa dạng + Môi trường nước: sức cản lớn, có nâng đỡ  tương đồng sinh thái - Sự thích nghi ĐV với độ ẩm: Các nhóm Đại diện MT sống Đặc điểm Nhóm động Ếch nhái, giun đất,Sống nơi ẩm ướt, đất đòiDa ẩm ướt quan trao đổi vật ưa ẩm ốc sên, … hỏi lượng nước thức ăncủa thể, ngủ đơng hang, cao Nhóm động Thằn lằn, lạc đà,Sống hoang mạc, sa mạc, … Cơ thể có khả tích trữ nướ vật ưa khơ châu chấu, … chống nước (thân bọc vỏ sừng, lông thưa để giảm lỗ chân dụng nước tiết kiệm (thải phân nước tiểu, …) Nhóm động Đa số loài ĐV Chịu đựng thay đổi luânMang đặc điểm trung gian vật ưa ẩm vừa phiên mùa mưa mùa phải khô Tác động tổ hợp nhiệt - ẩm Nhiệt - ẩm yếu tố quan trọng khí hậu tồn cầu, định phân bố, tồn phát triển loài, quần xã sinh vật khu sinh học vùng địa lí xác định Để mô tả mối quan hệ tác động tổ hợp nhiết-ẩm người ta thành lập “khí hậu đồ”, tồn nhân tố nhiệt - ẩm thỏa mãn nhu cầu sống sinh vật (hình 2.9) Khí hậu đồ dựng sở giá trị nhiệt - ẩm trung bình 12 tháng năm áp dụng việc đánh giá điều kiện nhiệt - ẩm vùng sống loài để di chuyển đến nơi khác có khí hậu đồ tương tự để đánh giá phát triển số lượng cá thể quần thể lồi đó, chẳng hạn sâu bệnh, năm có khí hậu khác Đất Đất đặc trưng tính chất vật lý (cấu trúc hạt, sức nén, độ tơi xốp, chế độ nước khí, độ pH ), hóa học (các muối khống ion), mùn bã hữu axit humic Song thành phần đất có nhóm bản: vật liệu khống, chất hữu cơ, khơng khí nước Trong đất đầu bảng, vật liệu khống chiếm tỉ lệ 45%, chất hữu 5%, khí nước loại chiếm 25% Sự hình thành đất q trình, phụ thuộc vào khí hậu (nhiệt độ, nắng, mưa), địa hình (cao, trũng, hướng gió thịnh hành ), vật liệu gốc, sinh vật thời gian, hoạt động canh tác người Trong khu vực, đất chia thành nhóm khác theo mối quan hệ kết cấu đặc tính đất (bảng 2.1) Bảng 2.1 Mối quan hệ kết cấu đất đặc tính đât Kết cấu Khả Khả Khả trì Khả Độ thống khí đất thấm nước giữ nước khoáng canh tác Cát Tốt Nghèo Nghèo Tốt Tốt Bùn (phù sa) Trung bình Trung bình Trung bình Trung bình Trung bình Đất sét Nghèo Tốt Tốt Nghèo Nghèo Đất nhiều mùn Trung bình Trung bình Trung bình Trung bình Trung bình Các chất dinh dưỡng Các chất dinh dưỡng bao gồm chất vô hữu cơ, xuất từ nguồn gốc khác khác (hình 2.11) Dịng tác động dịng lên đời sống sinh vật Dòng khái niêm tất vận động định hướng vật chất từ nơi đến nơi khác nhiều nguyên nhân Đó dịng khí (gió, dịng khí thăng-giáng), dịng nước (dịng sơng, hải lưu, dịng triều, dịng đối lưu tầng nước) Gió khơng phân bố lại nhiệt - ẩm hành tinh mà giữ vai trò quan trọng đời sống thực vật cạn: giúp thụ phấn (mang phấn hoa, hương dẫn dụ trùng) phát tán nịi giống Ở nhiều lồi thực vật, hạt hình cánh, có túm lơng tơ, bơng nhờ đó, chúng phát tán xa Những loài chim (diều hâu, hải âu, nhạn biển ) cịn dựa vào dịng khí thănggiáng để bay liệng không gian Những sống nơi lộng gió thường có thân thấp, phát cành sớm có rễ cọc cắm sâu vào lịng đất có “thân rễ” (cây đước), nhiều thân thảo có thân bị rễ bám vào đất (bìm bìm biển, muống biển ) Nhiều gỗ có “bạnh rễ” lớn hay phát triển rễ phụ (đa, si ) Dòng biển (hải lưu, dịng triều ) có vai trị tương tự dịng khí, mang thức ăn đến cho lồi sống cố định hay di động (san hô, huệ biển, thân mềm ) tham gia vào q trình thụ tinh, phát tán nịi giống phân bố lại loài biển PHẦN B: QUẦN THỂ SINH VẬT I KHÁI NIỆM QUẦN THỂ VÀ MỐI QUAN HỆ GIỮA CÁC CÁ THỂ TRONG QUẦN THỂ Khái niệm Quần thể nhóm cá thể lồi, phân bố vùng phân bố lồi, có khả sinh sản hệ hữu thụ thông qua đường sinh sản dinh dưỡng, trinh sản đường giao phối Những lồi có vùng phân bố rộng thường hình thành nhiều quần thể Đó lồi đa hình (polymorphis) Những quần thể trao đổi cá thể với thông qua đường nhập cư xuất cư Trong tự nhiên có lồi gọi lồi đơn hình (monomorphis), tức lồi hình thành quần thể, phân bố hẹp điều kiện môi trường ổn định Lồi đơn hình dễ lâm vào hồn cảnh bị suy thoái đến mức bị diệt vong mơi trường biến động *Q trình hình thành quần thể: - Một số cá thể loài phát tán tới môi trường sống - Những cá thể không thích nghi với điều kiện sống mơi trường bị tiêu diệt phải di cư nơi khác - Những cá thể cịn lại thích nghi dần với điều kiện sống - Giữa cá thể lồi gắn bó chặt chẽ với thơng qua mối quan hệ sinh thái hình thành quần thể ổn định, thích nghi với điều kiện ngoại cảnh Các mối quan hệ cá thể quần thể Quan hệ Đặc điểm Ý nghĩa Ví dụ Các cá thể loài hỗ trợ Giúp quần thể thích nghi tốt hơnHiện tượng liền rễ hoạt độngvới điều kiện môi trường, khailấy nhiều nước muối k Hỗ trợ sống lấy thức ăn,thác nguồn sống tốt Bồ nông xếp thành đàn bắt đượ chống lại kẻ thù… Các cá thể quần thểLàm cho số lượng phân bố- Thực vật cạnh tranh án Cạnh cạnh tranh thức ăn cá thể quần thể trì ở- Khi thiếu thức ăn số loà tranh nơi ở… mức độ phù hợp, đảm bảo tồn(mọt bột) an thịt lẫn phát triển 2.1 Những mối quan hệ hỗ trợ Tập hợp cá thể hoàn cảnh khác cịn tạo nên “hiệu suất nhóm”, giảm tiêu hao lượng chống lại kẻ thù rủi ro mơi trường cách có hiệu (ơ nhiễm) Ví dụ, tăng tốc độ lọc nước để hô hấp kiếm ăn thân mềm (Sphaerium corneum) sau: Số lượng (con): 10 15 20 Tốc độ lọc nước (ml/giờ): 3,4 6,9 7,5 5,2 3,8 2.2 Những mối quan hệ đối địch - Cạnh tranh loài: Khi mật độ cao, nguồn thức ăn suy kiệt; cá thể đực giành giật hay giành nơi làm tổ mùa sinh sản trường hợp “đấu tranh” đực để giành vị trí đầu đàn sống bầy đàn (linh trưởng, chó sói, gà ) Do cạnh tranh nguồn sống, số lượng cá thể quần thể giảm, trì mật độ vừa phải, phù hợp với điều kiện mơi trường Đó tượng “tỉa thưa” thực vật hay “tỉa đàn” động vật - Hiện tượng kí sinh lồi: Trong điều kiện nguồn thức ăn bị giới han, quần thể có kích thước lớn buộc cá thể đực phải sống kí sinh vào Trường hợp gặp, thấy số loài cá sống vùng nước sâu đại dương Những cá thể đực có kích thước nhỏ, khơng vây, khơng có nội quan, trừ ruột ống chứa chất dinh dưỡng “nhận” từ quan sinh dục đực phát triển đầy đủ để thụ tinh cho mùa sinh sản - Ăn thịt đồng loại: Đây tượng không phổ biến tự nhiên Ví dụ, cá vược châu Âu (Perca fluatili) Do hồn cảnh nguồn thức ăn bị suy kiệt, cá bố mẹ bắt làm thức ăn Khi điều kiện dinh dưỡng cải thiện, cá sớm khơi phục lại kích thước quần thể Tất trường hợp cạnh tranh, kí sinh loài hay ăn đồng loài trường hợp đặc biệt, gặp, song khơng dẫn đến tiêu diệt lồi mà ngược lại, trì tồn loài làm cho loài phát triển hưng thịnh II NHỮNG ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA QUẦN THỂ Đặc trưng phân bố cá thể không gian Các cá thể quần thể phân bố khơng gian khác nhau, hình thành kiểu: phân bố đều, phân bố theo nhóm hay phân bố ngẫu nhiên Đồng Ngẫu nhiên Theo nhóm Đặc - Thường gặp điều kiện sống - Thường gặp điều kiện sống- Điều kiện sống phâ điểm phân bố đồng môi trườngphân bố đồng môi trường đồng môi - Giữa cá thể có cạnh tranh - Giữa cá thể khơng có cạnh- Các cá thể thích s gay gắt tranh gay gắt, phụ thuộc lẫnvới nhau kết hợp thành nhóm Ý - Giảm mức độ cạnh tranh cácTận dụng nguồn sống tiềmHỗ trợ thông q nghĩa cá thể QT tàng từ mơi trường nhóm sinh - Khai thác triệt để nguồn sống từ thái mơi trường Ví dụ Chim cánh cụt, hải âu, … Các loài gỗ rừng mưaCác loài bụi mọ nhiệt đới, … … Để xác định kiểu phân bố, người ta sử dụng phương pháp thống kê Giá trị V/m cho ta biết cá thể phân bố theo theo dạng Khi V/m > cá thể phân bố theo nhóm, V/m < cá thể phân bố đồng đều, cịn V/m = chúng phân bố ngẫu nhiên V sai số chuẩn: ; m: số lượng cá thể trung bình; n: tổng lượng mẫu Sự phân bố cá thể loài phụ thuộc vào điều kiện môi trường đặc điểm sinh học, sinh thái học loài, song hướng đến khai thát tốt nguồn sống cho tồn phát triển quần thể Đặc trưng tỉ lệ giới tính - Khái niệm: Là tỉ số số lượng cá thể đực/số lượng cá thể - Ý nghĩa: đặc trưng cho quần thể, đảm bảo hiệu sinh sản quần thể - Đặc điểm: tỉ lệ giới tính quần thể thay đổi, chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố như: + Đặc điểm sinh sản loài + Điều kiện dinh dưỡng tỉ lệ tử vong không cá thể đực + Điều kiện môi trường sống … - Ứng dụng chăn nuôi: Điều chỉnh tỉ lệ đực cho phù hợp nhằm đạt hiệu kinh tế cao Đặc trưng cấu trúc tuổi quần thể - Phân biệt khái niệm tuổi thọ: + Tuổi thọ sinh lí: khoảng thời gian tính từ lúc cá thể sinh chết già + Tuổi thọ sinh thái: khoảng thời gian sống cá thể từ lúc sinh đến lúc chết lí sinh thái (dịch bệnh, bị ăn thịt hay rủi ro khác) + Tuổi thọ quần thể: tuổi thọ trung bình cá thể quần thể - Cấu trúc thành phần nhóm tuổi + Là tổ hợp nhóm tuổi quần thể (gồm nhóm tuổi trước sinh sản, sinh sản sau sinh sản) + Ý nghĩa nghiên cứu cấu trúc tuổi: phản ánh trạng thái phát triển số lượng cá thể quần thể, phản ánh tiềm phát triển quần thể tương lai Từ nghiên cứu cấu trúc tuổi quần thể dự đốn phát triển quần thể tương lai, ứng dụng bảo vệ, khai thác loài sinh vật, điều chỉnh phát triển quần thể theo ý muốn - Tháp tuổi: Biểu thị tương quan số lượng cá thể nhóm tuổi QT 10 b Khi dừng khai thác, mật độ quần thể tăng => quần thể tự điều chỉnh, giảm khả sinh sản cá thể => số lượng cá thể giảm => quần thể quay lại tỷ lệ nhóm tuổi ban đầu Câu 6: Vì mật độ quần thể coi đặc tính quần thể? HD: - Mật độ tác động, ảnh hưởng lên đặc trưng khác - Nêu rõ mật độ ảnh hưởng tới: + Mức độ sử dụng nguồn sống sinh cảnh + Mức độ lan truyền bệnh + Tần số gặp cá thể mùa sinh sản ( sức sinh sản quần thể) III BIẾN ĐỘNG SỐ LƯỢNG CÁ THỂ VÀ TĂNG TRƯỞNG CỦA QUẦN THỂ Câu 1: Khi nghiên cứu quần thể nai rừng, người ta thấy số lượng quần thể giảm dần có nguy bị tiêu diệt Có ý kiến cho rằng, nên thả bổ sung 20 nai (được chăm sóc khu cứu hộ ) để cứu vãn quần thể Theo em điều mang lại kết ntn? Giải pháp hợp lí nào? HD: - Nguy quần thể lai bị tiêu diệt số nguyên nhân: người săn bắn, dịch bệnh, ô nhiễm môi trường, bị vật ăn thịt ăn Vì thả bổ sung đàn nai bị tiêu diệt Giải pháp hợp lí tìm hiểu ngun nhân làm đàn nai có nguy bị tiêu diệt  khắc phục nguyên nhân sau thả bổ sung Câu 2: Trong tự nhiên, tăng trưởng quần thể phụ thuộc chịu điều chỉnh nhân tố sinh thái chủ yếu nào? Nêu ảnh hưởng nhân tố HD: - Tăng trưởng quần thể phụ thuộc chủ yếu vào nhân tố: + Nguồn sống môi trường: nguồn thức ăn, nơi điều kiện gặp cá thể đực + Tiềm sinh học (TNSH) loài: Quần thể tăng trưởng nhanh lồi có TNSH cao, thuộc lồi có khả tăng trưởng theo hình thức chọn lọc r Ngược lại lồi có TNSH thấp, tăng trưởng theo hình thức chọn lọc k thường có tăng trưởng quần thể chậm TNSH cịn thể mức độ sống sót lồi Lồi có TNSH thấp thường có mức độ sống sót thấp lồi khác - Tăng trưởng quần thể chịu điều chỉnh chủ yếu nhân tố: + Mật độ cá thể: Trong nhân tố sinh thái có nhóm nhân tố sinh thái phụ thuộc mật độ (chủ yếu nhân tố sinh thái hữu sinh) nhóm nhân tố sinh thái không phụ thuộc mật độ (chủ yếu nhân tố sinh thái vô sinh) + Mức sinh sản, tử vong, nhập cư xuất cư Các nhân tố nhập cư xuất cư phải tuỳ thuộc vào khả di chuyển hay khơng có khả di chuyển lồi Câu 3: a Những lồi có đặc điểm sinh sản có mức độ tử vong cao? b Nêu yếu tố chi phối sức sinh sản; tỷ lệ tử vong, xuất cư nhập cư quần thể? HD: 27 a - Những loài đẻ nhiều trứng nhiều lần; khả bảo vệ chăm sóc có mức tử vong cao Ví dụ lưỡng cư, cá - Những lồi đẻ trứng lần; bảo vệ chăm sóc tốt, có mức độ tử vong thấp ví dụ chim, thú b - Sức sinh sản quần thể phụ thuộc : + Hệ số sinh sản loài: Số trứng số lần đẻ cá thể ; số lứa đẻ cá thể đời; tuổi chín sinh dục cá thể, tỉ lệ đực, quần thể + Môi trường sống bao gồm nguồn sống (thức ăn nơi ở, nơi đẻ ); mật độ cá thể quần thể - Tỷ lệ tử vong phụ thuộc vào: + Tuổi thọ sinh lí trung bình quần thể + Điều kiện môi trường; bệnh tật, thức ăn, kẻ thù, mức khai thác người - Sự xuất cư phụ thuộc vào: + Mức khó khăn mơi trường + Mức cạnh tranh quần thể + Khả thích ứng chống chịu cá thể quần thể - Sự nhập cư phụ thuộc vào mức độ thuận lợi môi trường nguồn sống, khả kẻ thù Câu 4: Trong điều kiện sinh trưởng tự nhiên, quần thể khơng tăng kích thước theo tiềm sinh học cá thể quần thể Hãy cho biết nguyên nhân điều kiện quần thể đạt trạng thái cân HD: - Nguyên nhân: + Trong điều kiện tự nhiên: Sự phát triển quần thể gặp sức cản môi trường → không tăng theo tiềm sinh học cá thể mà tăng theo điều kiện thực tế môi trường + Sự tăng trưởng quần thể có phụ thuộc vào chế điều hịa mật độ thơng qua yếu tố là: Mức sinh sản, mức tử vong, mức xuất cư nhập cư - Điều kiện để đạt trạng thái cân quần thể: Số lượng cá thể ổn định, tương ứng với khả cung cấp nguồn sống môi trường Câu 5: Hai quần thể động vật khác loài bậc dinh dưỡng sống khu vực có điều kiện sống giống nhau, hai quần thể bị khai thác mức quần thể có khả phục hồi nhanh hơn? Giải thích HD: - QT bị khai thác mức có khả phục hồi số lượng cá thể nhanh quần thể có tiềm sinh học lớn - Tiềm sinh học QT thể qua đặc điểm sinh học sau: + Có chu kì sống (vịng đời) ngắn, thời gian thành thục sinh dục ngắn (sinh sản sớm) + Mức sinh sản lớn (số lượng sinh lớn), mức tử vong cao không bố mẹ bảo vệ chăm sóc + Có kích thước thể nhỏ 28 - QT bị khai thác mức khó có khả phục hồi số lượng cá thể quần thể có tiềm sinh học thấp Tiềm sinh học thấp thể qua đặc điểm sinh học sau: + Có chu kì sống dài, tuổi thành thục sinh sản muộn + Mức sinh sản thấp mức tử vong thấp bố mẹ chăm sóc bảo vệ + Có kích thước thể lớn Câu 6: Khi khu rừng bị cháy để lại bãi trống sau lồi có chiến lược chọn lọc (K hay r) sâm chiếm vùng đất trống đầu tiên? Nêu đặc điểm đặc trưng khác biệt loài có kiểu tăng trưởng quần thể quần thể theo chọn lọc K với lồi có kiểu tăng trưởng quần thể theo chọn lọc r? HD: - Chọn lọc r: Vì mọc đất vừa bỏ hoang cạnh tranh nhau, nên quần thể ban đầu chúng thấp tiềm sống → ưu tiên chọn lọc r - So sánh: Kiểu tăng trưởng theo tiềm (chọn lọc r) Kiểu tăng trưởng điều kiện môi tr giới hạn (chọn lọc K) - Kích thước thể nhỏ - Kích thước thể lớn - Tuổi thọ thấp, tuổi sinh sản lần dầu tiên sớm - Tuổi thọ cao, tuổi sinh sản lần m - Sinh sản nhanh, sức sinh sản cao - Sinh sản chậm, sức sinh sản thấp - Khơng chăm sóc non chăm sóc non - Bảo vệ chăm sóc non tốt Câu 7: Khả sinh sản thực vật xác định tỷ số khối lượng khô quan sinh sản chúng với khối lượng khô mô chúng mặt đất Khả sinh sản lồi sinh sản hữu tính M N, so sánh với sinh khối chúng vẽ hình sau: N M Chọn câu câu sau: M sinh vật có chiến lược chọn lọc r thích nghi với mơi trường hay thay đổi N chiến lược chọn lọc k thích nghi với môi trường thay đổi mạnh N chọn lọc r sinh trưởng điều kiện môi trường thuận lợi M sinh trưởng chọn lọc k điều kiện môi trường thuận lợi 29 HD: M sinh vật có chiến lược chọn lọc r thích nghi với mơi trường hay thay đổi Đúng! Vì khả sinh sản M cao (xấp xỉ 0,5) sinh khối lá/tổng sinh khối lại thấp N chiến lược chọn lọc k thích nghi với mơi trường thay đổi q mạnh Sai! Vì khả sinh sản N thấp (0,1) sinh khối lá/tổng sinh khối lại cao (~ 0,5) N chọn lọc r sinh trưởng điều kiện môi trường thuận lợi Sai, điều kiện mơi trường q thuận lợi sinh sản N phải cao M sinh trưởng chọn lọc k điều kiện môi trường thuận lợi Sai, điều kiện mơi trường q thuận lợi sinh khối lá/tổng sinh khối phải cao Câu 8: a Những nguyên nhân làm giảm số lượng cá thể quần thể? Nếu số lượng cá thể quần thể giảm xuống mức tối thiểu dẫn đến nguy gì? Giải thích b Vì phân chia mạnh nơi quần thể làm giảm độ đa dạng sinh học? HD: a * Nguyên nhân làm giảm số lượng cá thể quần thể - Giảm khả sinh sản bị ô nhiễm mơi trường - Khi kích thước quần thể vượt sức chứa môi trường dẫn đến giảm tuổi thọ tăng tỷ lệ tử vong thiếu thức ăn; Cạnh tranh gay gắt thức ăn chỗ dẫn đến tiêu diệt lẫn (hiện tượng ăn thịt non trứng đẻ; tự tỉa thưa thực vật) - Do di cư phận quần thể sang lãnh thổ khác hay bị tác động nhân tố ngẫu nhiên * Số lượng cá thể quần thể giảm xuống mức tối thiểu có nguy bị tuyệt chủng vì: - Sự nhiễu loạn (bão, lụt, động đất, núi lửa ) liên quan tới yếu tố cấu trúc quần thể tỉ lệ sinh sản/ tử vong, tỷ lệ đực cái, tỉ lệ nhóm tuổi - Cấu trúc quần thể nhỏ thường không ổn định số lượng cá thể quần thể giảm xuống đến mức định khơng có khả phục hồi có khả dẫn đến diệt vong b Sự phân chia mạnh nơi quần thể làm giảm độ đa dạng sinh học, vì: - Làm cho số lượng cá thể diện tích nơi quần thể q nhỏ khơng đảm bảo cho số lồi sống bình thường, cá thể quần thể hạn chế ngẫu phối với nhau, tượng nội phối gia tăng dẫn tới thối hóa giống - Số lượng cá thể quần thể giảm mức thấp, quần thể không phục hồi dẫn tới diệt vong ảnh hưởng tới quần thể khác - Sẽ tạo nên nhiều nơi giáp ranh tạo điều kiện cho lồi gây hại xâm thực, quần thể khơng đủ chống lại loài xâm thực dẫn tới suy giảm Câu 9: Bảng cho biết thay đổi tỉ lệ sinh, tỉ lệ tử vong, tỉ lệ di cư tỉ lệ nhập cư quần thể động vật từ năm 1980 đến năm 2000: 1980 1990 2000 Tỉ lệ sinh 2,4% 2,0% 2,3% Tỉ lệ tử vong 1,0% 1,2% 0,9% Tỉ lệ di cư 0,3% 0,5% 0,2% 30 Tỉ lệ nhập cư 0,8% 0,9% 1,0% Dựa vào thông tin bảng trên, vẽ đồ thị phản ánh tỉ lệ tăng trưởng quần thể động vật khoảng thời gian từ 1980 đến năm 2000 Hướng dẫn: Để vẽ đồ thị phản ánh tỉ lệ tăng trưởng quần thể đó, ta phải tính tỉ lệ tăng trưởng quần thể thập kỉ - Ở thập kỉ 1980 là: (2,4% + 0,8%) – (1% + 0,3%) = 1,9% - Ở thập kỉ 1990 là: (2,0% + 0,9%) – (1,2% + 0,5%) = 1,2% - Ở thập kỉ 2000 là: (2,3% + 1%) – (0,9% + 0,2%) = 2,2% Đồ thị: … Câu 10: Trình bày chế điều chỉnh số lượng cá thể quần thể ? HD: Cơ chế điều chỉnh số lượng cá thể quần thể chủ yếu thay đổi mối quan hệ mức sinh sản tử vong thơng qua hình thức sau: - Cạnh tranh : mật độ quần thể tăng cao sức chịu đựng môi trường, thiếu nguồn thức ăn, nơi ở, mức ô nhiễm tăng dẫn đến: + Cạnh tranh nội loài : giảm mức sinh sản, tăng mức tử vong tăng, kích thích quần thể giảm phù hợp với sức chứa môi trường Ví dụ: tượng tỉa thưa thực vật, ăn thịt lẫn số động vật + Ngoài cạnh tranh khác lồi có tác dụng khống chế kích thước quần thể - Di cư: mật độ cá thể quần thể đông quá, cạnh tranh diễn gay gắt để tránh cạnh tranh, phận quần thể tách khỏi đàn di cư đến nơi khác → kích thước quần thể giảm - Vật ăn thịt, vật kí sinh dịch bệnh nhân tố điều chỉnh số lượng cá thể quần thể: + Tác động lên mồi, vật chủ, bệnh tùy thuộc mật độ, tác động tăng lên mật độ cao, tác động chúng giảm mật độ quần thể thấp + Trong quan hệ vật kí sinh- vật chủ, vật kí sinh không giết chết vật chủ mà làm cho vật chủ suy yếu, dễ bị vật ăn thịt công Vật ăn thịt nhân tố quan trọng khống chế kích thước quần thể mồi ngược lại → mối quan hệ tạo nên trạng thái cân sinh học Câu 11: a Ở quần thể tăng trưởng theo hàm số logistic, quần thể có kích thước trung bình thường tăng trưởng nhanh rõ rệt so với quần thể có kích thước nhỏ quần thể có kích thước lớn? b Ở người, cấu trúc tuổi quần thể có ảnh hưởng đến kích thước quần thể? Giải thích vài thập niên qua tỷ lệ sinh toàn giới giảm song đân số toàn cầu tiếp tục tăng? HD: a Hàm số tăng trưởng logistic là: (dN/dt) = rmax N[(K - N)/K]; dN mức tăng trưởng; N số lượng cá thể quần thể(kích thước quần thể); dt khoảng thời 31 gian; rmax hệ số hay tốc độ tăng trưởng; K số lượng cá thể tối đa mà quần thể đạt Khi N nhỏ số thể sinh tương đối Trong đó, N lớn, hệ số tăng trưởng giảm nguồn tài nguyên bị giới hạn Đường cong tăng trưởng theo hàm logistic dốc nhất(tốc độ tăng trưởng nhanh) tương ứng với giá trị N mức trung bình, nghĩa chưa đạt đến giới hạn số lượng cá thể tối đa quần thể (K) b - Cấu trúc tuổi quần thể đáy rộng có số cá thể trẻ tuổi cân đối báo trước việc kích thước quần thể tiếp tục tăng không ngừng cá thể đạt tuổi trưởng thành; Ngược lại, cấu trúc quần thể đáy hẹp dự báo kích thước quần thể ổn định - Mặc dù tỷ lệ sinh giảm dân số toàn cầu vần tiếp tục tăng, kích thước quần thẻ tiếp tục tăng khơng ngừng, tỷ lệ sinh có giá trị dương Câu 12: Hình bên ghi lại biến động số lượng quần thể trùng đế giày nuôi phịng thí nghiệm Số lượng cá thể (các chấm đen hình) phù hợp với dạng đồ thị hình chữ S Điều kiện thí nghiệm phải có kiểu tăng trưởng quần thể vậy? Vào ngày thứ thời gian thí nghiệm quần thể có tốc độ tăng trưởng nhanh nhất? Giải thích HD: a Nêu giải thích * Những tác động người: - Làm phân mảnh nơi sống (chia cắt nơi sống loài thành nhiều mảng nhỏ cô lập với nhau) làm thu hẹp nơi sống khiến nguồn tài nguyên không đủ cho số lượng tối thiểu cá thể loài tồn - Hoạt động săn bắt có chủ ý cách mức hoạt động gián tiếp tác động lên nguồn sống khiến cho số lượng cá thể lồi bị giảm xuống kích thước tối thiểu quần thể dẫn đến giảm khả chống chịu (hiệu nhóm), giảm khả tìm kiếm bạn tình, giao phối cận huyết dẫn đến giảm sức sống, giảm khả sinh sản Số lượng cá thể giảm mức khiến yếu tố ngẫu nhiên làm giảm đa dạng di truyền quần thể, tăng nguy cận huyết làm cho quần thể tiếp tục suy giảm rơi vào vịng xốy tuyệt chủng * Biện pháp: - Bảo vệ nơi ở, khoanh vùng nuôi bảo vệ làm tăng nhanh số lượng cá thể nhiều tốt - Bổ sung nguồn gen cách trao đổi cá thể nhập thêm cá thể từ quần thể khác có b - Các điều kiện mơi trường vơ sinh thí nghiệm phải trì ổn định suốt thời gian thí nghiệm 32 - Trong môi trường nuôi trùng đế giày phải khơng có lồi ăn thịt loài cạnh tranh với trùng đế giày Trong điều kiện quần thể đạt tới sức chịu đựng môi trường phát triển Vào ngày thứ 5-6 (điểm uốn đồ thị) thời gian thí nghiệm quần thể có tốc độ tăng trưởng nhanh Trước ngày thí nghiệm thứ số lượng cá thể quần thể cịn nên số lượng cá thể sinh sản ít, tốc độ tăng trưởng chậm Ngược lại, từ ngày thứ trở đi, số lượng cá thể ngày đơng nguồn dinh dưỡng khan hơn, mơi trường ô nhiễm hơn, mức độ cạnh tranh cao, khiến tốc độ sinh sản giảm Câu 13: a Khi khu rừng bị cháy để lại bãi trống sau lồi có chiến lược chọn lọc (K hay r) sâm chiếm vùng đất trống đầu tiên? Nêu đặc điểm đặc trưng khác biệt loài có kiểu tăng trưởng quần thể quần thể theo chọn lọc K với lồi có kiểu tăng trưởng quần thể theo chọn lọc r? b Ở quần thể tăng trưởng theo hàm số logistic, quần thể có kích thước trung bình thường tăng trưởng nhanh rõ rệt so với quần thể có kích thước nhỏ quần thể có kích thước lớn? HD: a Chọn lọc r: Vì mọc đất vừa bỏ hoang cạnh tranh nhau, nên quần thể ban đầu chúng thấp tiềm sống → ưu tiên chọn lọc r So sánh: Kiểu tăng trưởng theo tiềm (chọn lọc r) Kiểu tăng trưởng điều kiện mơi trư hạn (chọn lọc K) - Kích thước thể nhỏ - Kích thước thể lớn - Tuổi thọ thấp, tuổi sinh sản lần sớm - Tuổi thọ cao, tuổi sinh sản lần m - Sinh sản nhanh, sức sinh sản cao - Sinh sản chậm, sức sinh sản thấp - Không chăm sóc non chăm sóc non - Bảo vệ chăm sóc non tốt b - Hàm số tăng trưởng logistic là: (dN/dt) = r max N[(K - N)/K]; dN mức tăng trưởng; N số lượng cá thể quần thể (kích thước quần thể); dt khoảng thời gian; rmax hệ số hay tốc độ tăng trưởng; K số lượng cá thể tối đa mà quần thể đạt - Khi N nhỏ số thể sinh tương đối Trong đó, N lớn, hệ số tăng trưởng giảm nguồn tài nguyên bị giới hạn Đường cong tăng trưởng theo hàm logistic dốc (tốc độ tăng trưởng nhanh) tương ứng với giá trị N mức trung bình, nghĩa chưa đạt đến giới hạn số lượng cá thể tối đa quần thể (K) Câu 14: Đa dạng di truyền cao cần thiết để quần thể tồn tiến hóa Tuy nhiên, nhiều trường hợp số cá thể di nhập đến nơi mới, chúng nhanh chóng phát triển thành quần thể lớn, cạnh tranh lấn át lồi địa a Hãy giải thích quần thể sinh vật nói phát triển mạnh mà khơng cần có đa dạng di truyền cao? b Quần thể sinh vật ngoại lai nói theo thời gian tiến hóa nào, xét mặt đa dạng di truyền thiết lập mối quan hệ sinh thái quần xã mới? HD: 33 a Quần thể sinh vật ngoại lai xuất phát với số lượng cá thể ít, đa dạng di truyền thấp, phát triển sinh sản mạnh cá thể có kiểu gen quy định kiểu hình thích hợp với môi trường Khi gặp môi trường thuận lợi ổn định, quần thể dồng kiểu gen (đa dạng di truyền ít) có lợi kiểu gen nhanh chóng nhân rộng Trường hợp này, giống sinh vật sinh sản vô tính (quần thể có độ đa dạng di truyền thấp) có lợi gặp mơi trường sống thuận lợi ổn định Sự đa dạng di truyền cần thiết để “đối phó” với trường hợp gặp mơi trường biến đổi hội sống sót cao b - Quần thể sinh vật ngoại lai theo thời gian tăng dần số lượng mở rộng phạm vi phân bố tăng dần độ đa dạng di truyền Vì điều kiện sống mới, chúng tương tác với điều kiện hữu sinh vô sinh môi trường khác nên chọn lọc tự nhiên phân hóa chúng thành dạng khác Diễn sinh thái tác động sinh vật ngoại lai đưa quần xã vào giai đoạn ổn định mối quan hệ sinh thái chọn lọc tự nhiên trì qua thời gian - Sinh vật ngoại lai lúc đầu có lợi lấn át chí cạnh tranh loại trừ số loài hệ sinh thái Tuy nhiên, loài sinh vật địa chịu tác động loài ngoại lai tiến hóa phát sinh đặc điểm thích nghi chống lại sinh vật ngoại lai, rốt chọn lọc tự nhiên trì đặc điểm thích nghi lồi theo kiểu dung hịa lợi ích chúng Câu 15: Một số lồi động vật, kích thước quần thể gia tăng đến mức độ định dừng lại mà không tăng thêm nguồn sống cịn dồi Có giả thuyết cho lồi động vật có yếu tố nội sinh giúp điều hịa ngược âm tính, điều hịa kích thước quần thể Hãy cho biết yếu tố nội sinh gì? Làm em kiểm tra yếu tố nội sinh điều hịa kích thước quần thể theo kiểu ức chế ngược âm tính? HD: - Yếu tố nội sinh streess khiến vật đánh nhau, làm ức chế tổng hợp hooc môn sinh sản làm teo quan sinh sản, suy giảm hệ thống miễn dịch … nên giảm tỷ lệ sinh, tăng tỷ lệ chết - Nếu cho mật độ cao cá thể bị stress dẫn đến làm tăng loại hooc mơn dẫn đến giảm khả sinh sản tiến hành thí nghiệm sau: (1) lô đối chứng: nuôi cá thể mật độ vừa phải; (2) lơ thí nghiệm nuôi mật độ cao Trong hai lô thức ăn cung cấp đầu đủ Theo dõi hai lô khả sinh sản xét nghiệm hàm lượng hooc môn gây stress hai lô Nếu kết thí nghiệm cho thấy nguồn sống dồi dào, lơ thí nghiệm có nồng độ hooc môn cao đáng kể so với lô đối chứng khả sinh sản bị giảm đáng kể so với đối chứng cho suy giảm sinh sản bị stress - Để kiểm tra có hooc mơn gây stress gây suy giảm khả sinh sản ta lại tiến hành thí nghiệm: (1) lơ đối chứng lơ thí nghiệm có mật độ cá thể thấp nhau, nuôi dưỡng chế độ Tuy nhiên, lô đối chứng tiêm dung dịch sinh lý cịn lơ thực nghiệm tiêm hooc mơn gây stress Nếu lơ thí nghiệm có mật độ thấp khả sinh sản bị giảm chứng tỏ lồi động vật có yếu tố nội sinh nhận biết mật độ cao gây ức chế tăng kích thước quần thể 34 Chú ý: Có thể phải thiết lập nhiều thí nghiệm khác để tìm kiếm yếu tố nội sinh gây ức chế ngược âm tính Tuy nhiên, học sinh phải trình bày thí nghiệm xác định yếu tố yếu tố nội sinh gây giảm khả sinh sản cách tìm kiếm khác biệt yếu tố quần thể có mật độ cao với quần thể có mật độ thấp Tiếp đến, xác định xem có yếu tố làm giảm khả sinh sản hay khơng cách áp dụng yếu tố với cá thể nuôi mật độ thấp bị giảm khả sinh sản so với đối chứng Câu 16: Ở động vật, phục hồi số lượng cá thể quần thể có chu kỳ sống ngắn khác quần thể có chu kỳ sống dài nào? Vì có khác đó? HD: - Sự phục hồi số lượng cá thể quần thể trình phát triển quần thể bù lại số lượng cá thể quần thể bị tử vong - Khả phục hồi số lượng cá thể quần thể có chu kỳ sống ngắn nhanh, cịn khả phục hồi số lượng cá thể quần thể có chu kỳ sống dài chậm - Có khác vì: + Quần thể có chu kỳ sống ngắn phát dục sớm cịn quần thể có chu kỳ sống dài phát dục muộn + Quần thể có chu kỳ sống ngắn có tỷ lệ sinh cao cịn quần thể có chu kỳ sống dài có tỷ lệ sinh thấp + Quần thể có chu kỳ sống ngắn có nhóm tuổi cịn quần thể có chu kỳ sống dài có nhiều nhóm tuổi CÁC CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM Câu Nhóm nhóm cá thể xem quần thể? A Ốc hồ B Cá Anh vũ sống sông Hồng C Các ngập mặn bãi triều Giao thủy D Chuột nhà Câu Nhóm cá thể nhóm khơng phải quần thể? A Đàn cá mịi cờ hàng năm di cư vào sông Hồng để sinh sản B Nhóm cá diếc bạc có kiểu trinh sản sống vực nước châu Âu C Đàn cá rơ phi đơn tính đầm D D Ốc bươu vàng sống ruộng lúa Câu Khi từ vĩ độ cao xuống vĩ độ thấp, kích thước quần thể loài thường biến đổi theo chiều hướng nào? A Tăng lên B Giảm C Không tăng không giảm D Tất Câu Theo kích thước thể, nhóm lồi có kích thước quần thể nhỏ nhất? A Chuột, sóc B Hươu sao, hươu sạ C Voọc, khỉ D Trâu, bò rừng Câu Đặc trưng đặc trưng khơng thuộc quần thể? A Có mức tử vong sống sót B Có cấu trúc giới tính cấu trúc tuổi C Có qui luật biến động số lượng cá thể D Có lưới thúc ăn Câu Trong đàn sinh sản, nhóm lồi thường có tỉ lệ cao so với tỉ lệ đực? A Các loài thụ tinh B Các loài thụ tinh 35 C Các loài sinh sản đơn tính D Các lồi đẻ ni sữa Câu Một quần thể động vật với nhóm tuổi: trước sinh sản, sinh sản sau sinh sản bị diệt vong nhóm sau bị khai thác hết? A Nhóm trước sinh sản sau sinh sản B Nhóm sau sinh sản sinh sản C Nhóm sinh sản trước sinh sản D Chỉ có nhóm sinh sản Câu Tính chất khơng đặc trưng cho lồi tăng trưởng số lượng theo hàm mũ? A Kích thước thể nhỏ B Tuổi thọ thấp, tuổi sinh sản lần đầu đến sớm C Rmax lớn, khả khôi phục số lượng cá thể quần thể nhanh D Chịu tác động chủ yếu vật ăn thịt dịch bệnh Câu Khi nghiên cứu đặc tính phân bố cuả lồi hai vỏ, người ta thu số liệu đây: TT Tên loài Số lượng trung bình (m) Muliniia lateralis 0,27 Gemma gemma (chung) 5,75 G gemma tuổi 4,43 G gemma tuổi 1,41 Nhóm phân bố ngẫu nhiên? A B C D Câu 10 Ở hình bên đường cong mơ tả mức sống sót nhóm lồi khác Hãy đường cong sống sót thuộc chim? A Đường I sống sót lồi biết chăm sóc bảo vệ non B Đường III đặc trưng cho lồi có mức tử vong cao giai đoạn đầu đời sống C Đường cong II đặc trưng cho loài mà mức tử vong nhóm tuổi xấp xỉ D Đường cong III với thời gian ngắn có mức tử vong cao số cá thể non nhất, kèm theo thời gian dài có mức tử vong thấp Câu 11 Khi nơi sống hay sinh cảnh bị thu hẹp lại, thì: A Khơng thể hỗ trợ cho tồn phát triển số lượng quần thể lồi có vùng phân bố rộng B Chỉ hỗ trợ cho nhiều lồi, kích thước quần thể chúng nhỏ C Dễ dàng bị xâm lược loai từ vùng xung quanh D D Cả A, B C Câu 12 Những lồi có kích thước lớn, tuổi thọ cao, khả biến dị thấp, phân bố hẹp, kích thước quần thể nhỏ, rmax thấp, điều kiện mức tử vong cao? A Các điều kiện môi trường ổn định B Các điều kiện môi trường biến đổi chậm chạp C Các điều kiện MT biến đổi nhanh D Các điều kiện MT dao động có chu kì với biên độ thấp Câu 13 Trong sinh thái quần thể, phát tán cỏc cỏ thể có liên quan tới: 36 Sai số A Sự di chuyển cá thể quần thể B Sự di chuyển cá thể bên QT C Sự di chuyển sinh vật nhờ SV khác D A B Câu 14 Những lồi có kích thước thể nhỏ, khả biến dị cao, r max lớn, tiềm di cư lớn, thích ứng với điều kiện đây? A Môi trường sống bị chia cắt B Môi trường sống bị xáo trộn C Mơi trường sống bị lồi khác xâm chiếm D Cả A, B C Câu 15 Cá cá thể quần thể chung ổ sinh thái, xảy đấu tranh trực tiếp Lí chủ yếu khẳng định điều đó? A Do huyết thống, không cách li di truyền B Đấu tranh trực tiếp dẫn đến diệt vong lồi C Nguồn thức ăn ln thỏa mãn cho phát triển số lượng tối đa quần thể D Các cá thể quần thể không phân bố tập trung, tránh cạn kiệt nguồn sống Câu 16 Trong quan hệ mồi - vật ăn thịt, khái niệm khai thác mức hiểu là: A Tác động phương tiện khai thác tương tự tác động vật ăn thịt B Tác động phương tiện khai thác nằm quan hệ mồi - vật ăn thịt C Tác động phương tiện khai thác khác với mối quan hệ vật chủ - kí sinh D Phương tiện khai thác tác động ngưỡng chịu đựng quần thể Câu 17 Những loài động vật sống cố định đáy, có giai đoạn trứng ấu trùng sống thích ứng với điều kiện đây? A Đòi hỏi nhiệt ấm áp cho đời sống sót ấu trùng B Nguồn thức ăn tầng nước phong phú C Khả phát tán nòi giống dẽ dàng nhờ dòng biển Cả A, B C Câu 18 Trong vùng biển nhiệt đới nhân tố đóng vai trị định kìm hãm bùng nổ số lượng suất sinh học sơ cấp? A Nhiệt độ nước cao ổn định năm B Cường độ chiếu sáng cao thời gian chiếu sáng dài C Nguồn khoáng dinh dưỡng giầu lớp nước sâu đáy D Động vật ăn cỏ (herbivore) đa dạng thành phần loài Câu 19 Hai loài A B bậc phân loại chung sống với vùng với điều kiện đây? A Loài A loài B sử dụng nguồn thức ăn B Loài A loài B gần mặt nguồn gốc lại kiếm ăn vùng C Lồi A lồi B có chung kẻ thù D Lồi A B có chung nguồn thức ăn, thời gian kiếm ăn khác Câu 20 Một vùng cư trú bị chia cắt mạnh công trình giao thơng thích nghi cho tồn lồi sau đây? A Lồi có kích thước thể lớn, kích thước quần thể nhỏ, non B Lồi có kích thước thể nhỏ, kích thước quần thể lớn, non đơng, có khả di cư cao C Lồi khơng có khả di cư D Lồi có khả biến dị di truyền thấp 37 Câu 21 Với mục đích so sánh kích thước quần thể mulitas (còn gọi tatu) đồng ngũ cốc bãi chăn thả tự nhiên, nhóm nhà khoa học khác tiến hành thu mẫu lần Lần thứ nhất, họ bắt 130 môi trường, đánh dấu bắt cách cẩn thận không làm chúng bị chết, sau thả chúng trở lại mơi trường ngày sau, thu mẫu cách ngẫu nhiên lần thứ Trong tổng số 125 tatu bắt đồng ngũ cốc, có 72% đánh dấu Trong bãi chăn thả tự nhiên có 45% 144 bắt được đánh dấu Giả thuyết khơng có thay đổi kích thước quần thể ngày nghiên cứu Mơi trường có quần thể lớn kích thước bao nhiêu? A Đồng ngũ cốc, 288 cá thể B Đồng cỏ, 180 cá thể C Đồng ngũ cốc, 180 cá thể D Bãi chăn thả tự nhiên, 288 cá thể Câu 22 Tốc độ tăng trưởng quần thể thường mô tả đường cong phương trình hàm logic dN/dt = rN(K-N)/K Trong phương trình này, N số lượng cá thể, r tốc độ tăng trưởng riêng tức thời K sức chứa môi trường Theo phương trình này, để đạt đến trạng thái cân bằng, số lượng cá thể xác định bởi: A có r B có K C r K D r N Cho liệu sau: I Bảng sống quần thể không thay đổi theo điều kiện mơi trường II Để dự đốn sinh trưởng quần thể mức sinh sản tử vong thay đổi tùy thuộc vào tuổi cá thể, phải biết tỉ lệ cá thể lứa tuổi III Bảng sống quần thể thay đổi tuỳ thuộc vào mật độ cá thể quần thể IV Cấu trúc lớp tuổi QT chịu ảnh hưởng tính khơng đồng thời gian bổ sung cá thể Câu 23 Căn vào liệu nêu trên, khẳng định câu đúng? A I III B III IV C II III D II IV Câu 24 Khi chuyển vào vùng mới, lồi thực vật có khả trở thành loài xâm chiếm, khi: A Tăng trưởng theo chiều cao B Có tuổi thọ cao C Sinh sản nhanh trội phát tán nịi giống D Khi đưa lồi vào nơi mà lồi khác có quan hệ gần gũi với sống Câu 25 Trong điều kiện tự nhiên thủy vực, nhân tố môi trường vô sinh tác động mạnh đến phát triển số lượng thủy sinh vật Đường cong tăng trưởng số lượng cực đại nhóm sinh vật hình đây? A Phytoplankton B Cá lóc bơng C Ba ba D Rái cá PHẦN III - KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I KẾT LUẬN 38 Chuyên đề đề cập đến: Hệ thống lý thuyết chuyên sâu chuyên đề “Cá thể - Quần thể sinh vật” gồm: PHẦN I: SINH THÁI HỌC CÁ THỂ VÀ MÔI TRƯỜNG - Phân loại môi trường sống nhân tố sinh thái - Giải thích quy luật sinh thái học, gồm: + Quy luật giới hạn sinh thái + Quy luật tác động tổng hợp nhân tố sinh thái + Quy luật tác động không đồng NTST + Quy luật tác động qua lại sinh vật với môi trường - Phân biệt nơi ổ sinh thái - Phân tích ảnh hưởng nhân tố sinh thái lên đời sống sinh vật thích nghi sinh vật PHẦN II: QUẦN THỂ SINH VẬT - Phân tích mối quan hệ cá thể quần thể - Giải thích đặc trưng quần thể, gồm: + Đặc trưng phân bố cá thể không gian + Đặc trưng tỉ lệ giới tính + Đặc trưng cấu trúc tuổi quần thể + Đặc trưng kích thước quần thể + Đặc trưng mật độ quần thể - Biến động số lượng cá thể tăng trưởng quần thể Sưu tầm hệ thống câu hỏi nhằm ôn tập, củng cố kiến thức bản; câu hỏi tự luận trắc nghiệm vận dụng, mang tính tư cao làm tư liệu ôn thi đại học học sinh giỏi cấp II ĐỀ XUẤT Chuyên đề nguồn tài liệu tham khảo cho giáo viên dạy chuyên đề “Cá thể Quần thể sinh vật”, đặc biệt học sinh lãnh đội tham dự kì thi học sinh giỏi cấp Đây phần kiến thức trọng tâm nên việc nghiên cứu kĩ chuyên đề giúp em nắm kiến thức khái quát chương Tuy nhiên, chuyên đề viết thời gian ngắn, để có tính thực tồn diện cần thời gian định đầu tư nghiên cứu sâu sắc Vì vậy, mong nhận góp ý tham gia đồng nghiệp em học sinh để chun đề hồn chỉnh thêm thực có ích cho công tác giảng dạy sinh học Xin chân thành cảm ơn ! MỤC LỤC Trang 39 PHẦN I – MỞ ĐẦU PHẦN II – NỘI DUNG A HỆ THỐNG KIẾN THỨC TRỌNG TÂM PHẦN A: SINH THÁI HỌC CÁ THỂ VÀ MÔI TRƯỜNG I MÔI TRƯỜNG SỐNG VÀ CÁC NHÂN TỐ SINH THÁI .1 II CÁC QUY LUẬT CƠ BẢN CỦA SINH THÁI HỌC .2 Quy luật giới hạn sinh thái 2 Quy luật tác động tổng hợp nhân tố sinh thái 3 Quy luật tác động không đồng NTST .2 Quy luật tác động qua lại sinh vật với môi trường .2 III NƠI Ở VÀ Ổ SINH THÁI .3 IV ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC NTST LÊN ĐỜI SỐNG SV VÀ SỰ THÍCH NGHI CỦA SV PHẦN B: QUẦN THỂ SINH VẬT I KHÁI NIỆM QUẦN THỂ VÀ MỐI QUAN HỆ GIỮA CÁC CÁ THỂ TRONG QUẦN THỂ 11 Khái niệm 11 Các mối quan hệ cá thể quần thể 12 II NHỮNG ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA QUẦN THỂ Đặc trưng phân bố cá thể không gian 14 Đặc trưng tỉ lệ giới tính 16 Đặc trưng cấu trúc tuổi quần thể 17 Đặc trưng kích thước quần thể 18 Đặc trưng mật độ quần thể .19 III BIẾN ĐỘNG SỐ LƯỢNG CÁ THỂ VÀ SỰ TĂNG TRƯỞNG CỦA QUẦN THỂ 19 B HỆ THỐNG CÂU HỎI, BÀI TẬP VẬN DỤNG 20 PHẦN III – KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu giáo khoa chuyên sinh học THPT: Sinh thái học – NXB Giáo dục – Mai Sỹ Tuấn (chủ biên) Bồi dưỡng học sinh giỏi sinh học sinh học THPT Sinh thái học - NXB Giáo dục – Vũ Trung Tạng Tuyển tập đề thi HSG Quốc gia Quốc tế năm từ 2010 - 2017 - NXB Giáo Dục Campbell & Reece, Nhà xuất giáo dục Việt Nam dịch xuất năm 2011 Các chuyên đề Duyên hải bắc Trại hè Hùng Vương (2010 – 2017) Bài tập trắc nghiệm sinh học phát huy tư tích cực - NXB Giáo dục – Trần Ngọc Danh Cơ sở sinh thái học - NXB Giáo dục – Vũ Trung Tạng 40 Tác giả: Chử Thị Bích Việt 41 ... chế cạnh tranh cá thể quần thể: + Mật độ cá thể quần thể thường điều chỉnh trạng thái cân số lượng cá thể quần thể thường nằm ngưỡng mà mơi trường chịu đựng + Các cá thể quần thể có khả tiềm... nguyên nhân vai trò cạnh tranh cá thể quần thể Những yếu tố làm hạn chế cạnh tranh cá thể quần thể ? HD: - Nguyên nhân xảy cạnh tranh cá thể quần thể: mật độ cá thể quần thể tăng lên q cao, nguồn... quần thể 12 - Mật độ quần thể số lượng cá thể quần thể tính đơn vị diện tích (cá thể/ m 2) hay thể tích (cá thể/ m3) - Mật độ khoảng cách trung bình cá thể vùng phân bố quần thể, ảnh hưởng đến tồn