新教材2024高中生物第1章種群及其動態(tài)第2節(jié)種群數量的變化同步測試新人教版選擇性必修2

第1章種群及其動態(tài)第2節(jié)種群數量的變更[基礎檢查]1.數學模型是用來描述一個系統(tǒng)或它的性質的數學形式。調查某種一年生植物的種群時有下列情形:只有80%的種子能發(fā)育為成熟植株,每株植物平均產400粒種子。目前有a粒種子,則m年后種子數量為()A.0.8a·400m B.400a·0.8mC.a·320m D.320am解析:由于每株植物每年平均產400粒種子,只有80%能發(fā)育為成熟植株,即320粒,則m年后變?yōu)?20m,現有a粒種子,則m年后種子數量為a·320m。答案:C2.下圖是種群數量增長曲線,下列敘述正確的是()A.魚類種群數量的增長不受自身種群密度的制約B.氣候條件的變更不會影響種群的環(huán)境容納量C.防治蝗災應在害蟲數量達到C點時進行D.漁業(yè)捕撈后剩余量需限制在C點以保持最高的增長速率解析:由于環(huán)境資源有限,種群密度越大,種內競爭越猛烈,從而影響種群數量的增長;種群的環(huán)境容納量受環(huán)境(包括氣候條件)的影響;C點時種群的增長速率最大,不利于防治蝗災,防治蝗災應在害蟲數量達到C點前進行,且越早防治效果越好;漁業(yè)捕撈后剩余量需限制在C點,有利于種群數量快速復原。答案:D3.向某自然牧場引入良種肉牛100只,自然放養(yǎng),任其自然繁殖。下圖表示種群增長速率隨時間變更的曲線,下列敘述正確的是()A.在t0~t2時間內,種群數量呈“J”形增長B.若在t2時種群的數量為N,則在t1時種群的數量約為N/2C.捕殺肉牛的最佳時期為t1時D.在t1~t2時,該肉牛的種群數量呈下降趨勢解析:在t0~t2時間內,種群數量呈“S”形增長;t2時種群達到環(huán)境容納量,所以t1時種群的數量約為K/2,即N/2;捕殺肉牛的最佳時期為t1~t2時,捕殺后的肉牛種群數量應為K/2;在t1~t2時,種群增長速率下降,但種群數量仍舊呈上升趨勢。答案:B4.下列關于種群的敘述,正確的是()A.種群密度是種群最基本的數量特征,這一特征能反映種群數量的變更趨勢B.呈“J”形增長的不同種群,其數學模型中的參數λ也可能不同C.種群數量在K/2~K值時,其增長速率在下降、年齡結構為衰退型D.培育瓶中酵母菌種群數量達到K值前,種群密度對其增長的制約漸漸減弱解析:年齡結構能夠預料種群數量的變更趨勢,種群密度不能反映種群數量的變更趨勢;種群數量在K/2~K值時,其增長速率在下降,但種群數量始終在增加,故年齡結構為增長型;培育瓶中酵母菌種群數量達到K值前,隨著種群數量的增加,種群密度對其增長的制約漸漸增加。答案:B5.下列關于環(huán)境容納量的敘述,錯誤的是()A.種群數量在K/2時增長最快B.同一群落各種群的環(huán)境容納量是相同的C.環(huán)境容納量會隨著環(huán)境條件的變更而變更D.環(huán)境容納量是種群數量在生存環(huán)境中的穩(wěn)定平衡密度解析:在實際環(huán)境中,種群呈“S”形增長,種群數量在K/2時增長最快,A項正確;同一群落內,不同種群在同一環(huán)境中的環(huán)境容納量是不同的,B項錯誤;環(huán)境容納量會受到環(huán)境的影響,隨環(huán)境條件的變更而變更,C項正確;在環(huán)境不遭遇破壞的狀況下,種群數量會在K值旁邊上下波動,故環(huán)境容納量是種群數量在生存環(huán)境中的穩(wěn)定平衡密度,D項正確。答案:B6.田鼠是主要生活在農田中的植食性鼠類,當田鼠種群剛遷入一個新的棲息地后,種群數量起先增長,隨著時間的推移,種群數量停止增長并維持相對穩(wěn)定。下列有關敘述正確的是()A.田鼠種群數量停止增長時,誕生率和死亡率均為零B.人為地一次性捕殺田鼠后,其環(huán)境容納量快速降低C.田鼠的種群數量總是在環(huán)境容納量之下波動D.田鼠種群增長速率大于零時,其天敵黃鼬的增長速率可能小于零解析:田鼠種群數量停止增長時,誕生率和死亡率均不為零,但是二者的差值為零,A項錯誤;人為地一次性捕殺田鼠后,其種群數量快速降低,但是環(huán)境容納量不變,B項錯誤;種群數量增長到K值后,將在K值上下波動,C項錯誤;田鼠種群增長速率大于零時,其天敵黃鼬的增長速率可能小于零,因為黃鼬的種群數量還受其天敵的影響,D項正確。答案:D7.假設某草原上散養(yǎng)的某種家畜種群呈“S”形增長,該種群的增長速率隨種群數量的變更趨勢如下圖所示。若要持續(xù)盡可能多地收獲該種家畜,則應在種群數量合適時起先捕獲。下列四個種群數量中合適的是()A.甲點對應的種群數量 B.乙點對應的種群數量C.丙點對應的種群數量 D.丁點對應的種群數量解析:題圖所示曲線的最高點所對應的種群增長速率最大值,對應的種群數量為K/2。為持續(xù)盡可能多地收獲該種家畜,應在種群數量超過K/2時捕獲,使剩余量保持在K/2,此時種群增長速率最大,可使種群數量快速復原。答案:D8.科研小組對某地兩個種群的數量進行了多年的跟蹤調查,并探討Nt+1Nt隨時間的變更趨勢,結果如下圖所示[圖中Nt表示第t年的種群數量,Nt+A.甲種群在0~t3時的年齡結構為增長型B.乙種群在0~t1時的種群數量呈“J”形增長C.乙種群在t2時種群數量最少D.甲種群在t3后種群數量相對穩(wěn)定可能是生存條件比較志向解析:若λ=Nt+1Nt,當λ=1時,代表種群數量趨于穩(wěn)定;當λ<1時,種群數量削減;當λ>1時,種群數量增加。甲種群在0~t3時,種群數量先削減再增加,A項錯誤;乙種群在0~t1時,λ>1且不變,種群數量呈“J”形增長,B項正確;乙種群在t2之后,種群數量還有一段時間在削減,因此乙種群在t2答案:B9.用肯定量的培育液在相宜條件下培育酵母菌,其數量隨時間變更狀況如圖甲所示,a為每3h換一次培育液的培育曲線,b為不更換培育液的培育曲線。請據圖回答下列問題。甲乙(1)曲線a表示種群呈“”形增長。理論上講,呈現這種增長模型的條件是、、等。

(2)曲線b表示種群呈“”形增長。屬于這種增長模型的種群,隨種群密度的增加,其增長速率的變更是。當種群數量達到K/2時,種群的增長速率達到。

(3)在實際狀況下,某綿羊種群增長狀況如圖乙所示,說明在自然界中,種群數量變更會出現現象。

解析:(1)曲線a對應的酵母菌種群,在每3h更換一次培育液的狀況下,處于志向狀態(tài),故呈“J”形增長。呈現“J”形增長的條件是食物和空間充裕、氣候相宜、沒有天敵和其他競爭物種等。(2)曲線b對應的酵母菌種群,由于不更換培育液,生活條件受到限制,故呈“S”形增長。呈現“S”形增長的種群,其增長速領先增大,后減小,最終為零。當種群數量達到環(huán)境容納量的一半時,種群的增長速率達到最大。(3)圖乙顯示種群數量達到K值時并非固定不變,而是在K值旁邊波動。答案:(1)J食物和空間充裕氣候相宜沒有天敵和其他競爭物種(2)S先增大,再減小,最終為零最大(3)波動[拓展應用]10.(2024·珠海)某生物學探討小組,以綠眼蟲為探討對象開展了一系列探究試驗。試驗一:通過培育液培育綠眼蟲探究其種群數量變更,試驗結果如圖1所示。試驗二:探究不同時期太湖水體中綠眼蟲的運動活性與水體透亮度之間的關系,試驗結果如圖2所示。依據試驗結果分析,下列敘述正確的是 ()A.試驗一在連續(xù)視察的5周時間內需定期更換培育液B.試驗一為單一種群培育體系,不存在影響種群數量的生物因素C.由圖2可知,隨著水體透亮度的降低,綠眼蟲的數量不斷下降D.試驗二結果表明,可利用綠眼蟲進行初步的水質檢測解析:試驗一是“S”形增長曲線,說明在連續(xù)視察的5周時間內,因為養(yǎng)分物質短缺且培育液中有代謝廢物蓄積,從而影響綠眼蟲的繁殖,A項錯誤;試驗一雖為單一種群培育體系,但也存在影響種群數量的生物因素,比如因養(yǎng)分物質短缺出現的種內競爭,B項錯誤;由圖2可知,試驗的自變量為水體透亮度和不同時期的太湖水體,并不是單一變量,不能得出“隨著水體透亮度的降低,綠眼蟲的數量不斷下降”的結論,C項錯誤;試驗二結果表明,同一時期太湖水體中綠眼蟲的運動活性與水體透亮度的變更趨勢相同,因此可利用綠眼蟲進行初步的水質檢測,D項正確。答案:D11.(2024·揭陽)下圖所示為某種魚遷入太平湖后種群增長速率隨時間變更的曲線,依據該曲線可以得出()A.該種魚遷入太平湖后呈“J”形增長B.該種魚在太平湖中的環(huán)境容納量為第10年時魚數量的兩倍C.第20年后該種魚在太平湖中將漸漸消逝D.第10年該種魚在太平湖中的種內競爭最激烈解析:該種魚遷入太平湖后,種群數量呈“S”形增長,A項錯誤;第10年時該種魚的種群增長速率達到最大,此時種群數量約為環(huán)境容納量的一半,所以該種魚在太平湖中的環(huán)境容納量為第10年時魚數量的兩倍,B項正確;第20年時種群增長速率為0,說明該種魚的數量達到K值,并在K值上下波動,或由于資源有限漸漸削減,C項錯誤;第20年時種群增長速率為0,說明該種魚的數量達到K值,種內競爭最激烈,D項錯誤。答案:B12.(2024·深圳)種群在志向環(huán)境中呈“J”形曲線增長(如圖中曲線甲);在有環(huán)境阻力的條件下,呈“S”形曲線增長(如圖中曲線乙)。結合下圖分析,下列有關種群增長曲線的敘述,正確的是()A.為愛護魚類資源,捕撈的最佳時機應選擇在e點B.若乙表示草履蟲種群增長曲線,則e點后增長速率為0C.若乙表示蝗蟲種群增長曲線,則蟲害防治應在c點之后D.K值是環(huán)境容納量,一般不隨環(huán)境的變更而變更解析:為愛護魚類資源,捕撈的最佳時機是大于K/2小于K處,使得捕撈后種群數量為K/2,即c點,A項錯誤;e點種群數量達到K值,此時增長速率為0,B項正確;防治蝗蟲的時機應在種群數量及增長率較低時,所以應在b點之前進行,C項錯誤;K值是環(huán)境容納量,同一種生物的K值不是固定不變的,會受到環(huán)境的影響,隨著生物生存環(huán)境的改善,K值會上升,D項錯誤。答案:B13.調查草原田鼠數量變更對畜牧業(yè)有肯定的指導意義。假如某時期有一批田鼠遷入某草原,該田鼠以某種優(yōu)質牧草的根為食。某科研小組對該草原的這一批田鼠進行了長期追蹤調查,并繪制了如下圖所示的曲線圖,請據圖回答下列問題。(1)圖中虛線表示在條件下田鼠種群的增長方式,該增長方式中(選填“增長率”或“增長速率”)保持不變。

(2)圖中實線表示該田鼠種群在該草原上的實際增長狀況,圖中AB段內實線和虛線重合的緣由是,而B點以后同一時刻虛線與實線的差值表示。

(3)牧民為了削減田鼠的數量,在圖中(選填“B”“C”“D”或“E”)點投放鼠藥效果最好。

(4)若在圖中E點之后,由于過度放牧導致草原退化,請在圖中描繪E點之后田鼠的數量變更曲線。解析:(1)圖中虛線表示田鼠數量呈“J”形增長,是在食物和空間充裕、氣候相宜、沒有天敵和其他競爭物種等條件下產生的,該過程中增長率保持不變。(2)田鼠遷入之初草原上的食物和空間足夠,并且沒有天敵,近似志向條件,所以圖中AB段內實線和虛線重合。B點以后同一時刻虛線與實線的差值表示生存斗爭中被淘汰的個體數。(3)牧民為了削減田鼠的數量,在圖中B點投放鼠藥效果最好。(4)在圖中E點之后,由于過度放牧導致草原退化,則田鼠數量會下降。答案:(1)食物和空間充裕、氣候相宜、沒有天敵和其他競爭物種等增長率(2)田鼠遷入之初草原上的食物和空間足夠,并且沒有天敵,近似志向條件生存斗爭中被淘汰的個體數(3)B(4)如下圖所示探究實踐課:培育液中酵母菌種群數量的變更一、試驗目的1.了解培育液中酵母菌種群數量的變更。2.學會繪制種群數量變更曲線圖。3.了解影響酵母菌種群數量變更的因素。二、試驗原理1.用液體培育基培育酵母菌,種群的增長受培育液的成分、空間、pH、溫度等因素的影響。2.在志向的無限環(huán)境中,酵母菌種群數量的增長呈“J”形曲線;在有限的環(huán)境下,酵母菌種群數量的增長呈“S”形曲線。3.計算酵母菌數量可用抽樣檢測的方法——顯微計數法。三、試驗材料酵母菌、無菌馬鈴薯培育液或肉湯培育液、血細胞計數板、試管、錐形瓶、酒精燈、超凈工作臺、滴管、顯微鏡等。四、探究過程五、試驗操作1.操作提示。(1)從試管中吸出培育液進行計數前,需將試管輕輕振蕩幾次。(2)制片時,先將蓋玻片放在血細胞計數板的計數室上,用吸管吸取培育液,滴于蓋玻片邊緣,讓培育液自行滲入,多余的培育液用濾紙吸去。(3)制片后,應稍等片刻,待酵母菌全部沉降到計數室底部,再用顯微鏡進行視察、計數。(4)用顯微鏡計數時,對于壓在小方格界線上的酵母菌,應只計數相鄰兩邊及其頂角的酵母菌(類似于“樣方法”)。(5)若一個小方格內酵母菌過多,難以數清,應當稀釋培育液重新計數,以每個小方格內含有4~5個酵母菌為宜。(6)試驗結束后,應將血細胞計數板沖洗干凈后自然晾干或烘干,培育液等進行高壓蒸汽滅菌處理。2.試驗報告。試驗時間某年某月某日。試驗地點試驗室。試驗環(huán)境常壓、無菌。試驗結果(1)試驗記錄。組別起始1234567甲乙丙平均值答案:略(依據詳細試驗結果記錄即可)。(2)繪制曲線。將測量數值的平均值換算成10mL培育液中酵母菌的總數,并以此為縱坐標,以培育天數為橫坐標,繪制曲線。答案:略(依據詳細試驗記錄進行繪制)。試驗結論起先時酵母菌種群數量呈“J”形增長;隨著時間的推移,種群數量呈“S”形增長。試驗反思勝利之處利用血細胞計數板進行數量統(tǒng)計。不足之處初時在計數時,由于稀釋倍數過低導致一個小方格內酵母菌數量過多,難以數清,而后通過增大稀釋倍數解決此問題。3.試驗拓展。若7d后接著培育酵母菌,記錄試驗結果并繪制酵母菌種群數量變更曲線。提示:由于培育液中的養(yǎng)分物質是有限的,而且是不能循環(huán)的,當消耗殆盡時種群數量變?yōu)?,種群數量變更曲線如下圖所示。試驗精煉血細胞計數板及其運用方法(1)血細胞計數板。AB①血細胞計數板(如圖A所示)由一塊厚玻璃片特制而成,其中心有兩個計數室。每個計數室劃分為9個大方格(如圖B所示),每個大方格的面積為1mm2,加蓋玻片后的深度為0.1mm,因此,每個大方格的容積為0.1mm3。②計數室通常有兩種規(guī)格:一種是16×25,即一個大方格分成16個中方格,而每個中方格又分成25個小方格;另一種是25×16,即一個大方格分成25個中方格,而每個中方格又分成16個小方格。但無論是哪種規(guī)格的計數板,每一個大方格中的小方格數都是相同的,即16×25=400(個)小方格。(2)計數方法。假如是25×16的計數板,一般選取計數室四個角及中心共5個中方格(共80個小方格)進行計數;假如是16×25的計數板,要取左上、右上、左下、右下4個中方格(即100個小方格)進行計數。(3)計算方法。①25×16的血細胞計數板:酵母菌種群密度(個/mL)=(5個中方格內酵母菌個數/80)×400×104×稀釋倍數。②16×25的血細胞計數板:酵母菌種群密度(個/mL)=(4個中方格內酵母菌個數/100)×400×104×稀釋倍數。試驗評價1.下列關于“培育液中酵母菌種群數量的變更”試驗的相關操作,正確的是()A.先將培育液滴在血細胞計數板上,輕蓋蓋玻片防止氣泡產生B.培育酵母菌時,必需去除培育液中的溶解氧C.早期培育不需取樣,培育后期每天取樣一次D.計數時,對于壓在小方格界線上的酵母菌,應只計數相鄰兩邊及其頂角的酵母菌解析:制片時,應先將蓋玻片放在血細胞計數板的計數室上,再將培育液滴于蓋玻片邊緣,讓其自行滲入,A項錯誤;酵母菌主要進行有氧呼吸,所以在培育酵母菌時,不能去除培育液中的溶解氧,B項錯誤;早期培育和培育后期每天都須要取樣一次,C項錯誤;計數時,對于壓在小方格界線上的酵母菌,應只計數相鄰兩邊及其頂角上的酵母菌,D項正確。答案:D2.下圖是酵母菌通氣培育的生長曲線示意圖,a、b是相同培育條件下兩批次培育的結果,下列敘述合理的是 ()A.a批次中可能有大量細菌污染B.b批次的接種量可能高于a批次的C.t1時兩批次都會產生較多的乙醇D.t2時兩批次發(fā)酵液中養(yǎng)分物質剩余量相同解析:a批次若有大量細菌污染,則K值會下降,與題圖不符,A項錯誤;b批次先達到K值,可能是b批次的接種量高于a批次的,B項正確;圖中曲線是在通氣的條件下繪制的,t1時種群增長速率較大,說明此時氧氣足夠,而酒精發(fā)酵須要在無氧條件下進行,故此時產生的酒精很少或幾乎沒有,C項錯誤;t2時,a、b兩批次均達到K值,但由于b批次酵母菌數量首先達到K值,故消耗的養(yǎng)分物質較多,則養(yǎng)分物質的剩余量相對較少,D項錯誤。答案:B3.下圖表示在一個10mL封閉培育體系中酵母菌數量的動態(tài)變更。下列關于酵母菌數量的敘述,正確的是()A.種內競爭導致初始階段增長緩慢B.可用數學模型Nt=N0λt表示C.可用取樣器取樣法計數D.K值約為120000個解析:初始階段酵母菌數量少,個體之間幾乎不存在種內競爭。在資源和空間有限的環(huán)境中,酵母菌的數量呈“S”形增長,而Nt=N0λt為“J”形增長的數學模型。對培育液中的酵母菌進行計數,可采納抽樣檢測的方法(詳細用血細胞計數板進行計數)。由題圖可知,1mL培育液中最多含12000個酵母菌,則10mL培育液中的K值約為120000個。答案:D4.在肯定量的酵母菌培育液中放入活酵母菌若干,抽樣鏡檢,如圖甲所示(圖中黑點代表酵母菌)。將容器放在相宜溫度下恒溫培育5h后,稀釋100倍,再抽樣鏡檢,如圖乙所示。下列敘述正確的是()甲乙A.培育5h后,酵母菌種群密度增加400倍左右B.探究酵母菌的種群數量變更可以用標記重捕法C.用血細胞計數板計數酵母菌數量時只統(tǒng)計方格內的菌體D.培育5h后,酵母菌種群數量不肯定達到K值解析:用血細胞計數板計數時,除統(tǒng)計方格內的酵母菌外,還要統(tǒng)計相鄰兩邊及其頂角上的酵母菌。5h前每個小方格內約有5個酵母菌,而5h后每個小方格內約有10個酵母菌,這是稀釋100倍后的值,所以5h后種群密度增加200倍左右,此時無法推斷酵母菌種群數量是否達到K值。答案:D5.溫度在15~35℃時,酵母菌種群數量增長較快。下表是同學們進行相關探究試驗得到的結果(單位:×106個/mL),下列分析錯誤的是()溫度/℃第1次第2次第3次第4次第5次第6次第7次第8次0h24h48h72h96h120h144h168h151.23.03.84.64.03.22.82.5201.25.05.34.22.11.20.80.6251.25.25.64.62.91.00.60.2301.24.95.54.82.21.30.70.5351.21.51.82.02.21.30.80.6A.可以用血細胞計數板在顯微鏡下對酵母菌進行計數B.據表分析,酵母菌種群數量增長的最適溫度約為25℃C.不同溫度條件下酵母菌種群數量達到K值所需的時間不同D.每天取樣檢測一次即可,不須要固定取樣的時間解析:每天取樣檢測一次即可,但須要固定取樣的時間,否則無法比較酵母菌在每天某一特定時間的數量的變更。答案:D6.(2024·佛山)某試驗小組為了探究不同培育條件下酵母菌種群數量的變更,取A、B、C、D四支試管,這四支試管中加入的溶液和所處的溫度如下表所示。下列相關說法錯誤的是()試管編號ABCD試管內的溶液無菌馬鈴薯葡萄糖培育液/mL101055無菌水/mL——55活化酵母菌液/mL0.10.10.10.1溫度/℃525525A.該試驗的目的是探究溫度和培育液濃度對酵母菌種群數量增長的影響B(tài).四支試管中都會產生CO2C.試管C的環(huán)境容納量大于試管D的D.吸取培育液進行計數前,要對四支試管進行振蕩處理解析:表格中自變量為葡萄糖含量和溫度,能探究溫度和培育液濃度對酵母菌種群數量增長的影響,A項正確;四支試管中的酵母菌都能利用葡萄糖進行有氧呼吸,產生CO2,B項正確;試管C、D中葡萄糖的含量相同,但培育溫度不同,與試管C相比,試管D的溫度條件更適合酵母菌生長、繁殖,試管D的環(huán)境容納量應大于試管C,C項錯誤;計數前需對四支試管振蕩處理,使酵母菌在培育液中分布勻稱,削減誤差,D項正確。答案:C7.某同學在進行探究“培育液中酵母菌種群數量的變更”試驗時,依據試