高中生物 第3章 生物群落的演替 第1节 生物群落的基本单位——种群（第2课时）种群数量的变化学业分层测评 苏教版必修3

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第3章 生物群落的演替 第1节 生物群落的基本单位——种群（第2课时）种群数量的变化学业分层测评 (建议用时：45分钟) [学业达标] 1．在下列情况下种群数量会出现“J”型增长的是(　　) 【导学号：32570167】 A．只要有充足的食物 B．在物种适宜的环境中食物开始出现不足，但还不至于影响到该物种在这里生存 C．只要没有捕食者 D．在实验室内的理想实验条件下 【解析】　“J”型曲线是在食物(养料)和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害、没有疾病的理想条件下形成的，在实验室内的理想条件下可以实现；自然状态下当某种群刚迁入一个新的适宜环境中的最初阶段呈“J”型增长。 【答案】　D 2．为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，根据种群增长的“S”型曲线，应使被捕后的鱼群种群数量保持在K/2水平。这是因为在这个水平上(　　) A．种群数量相对稳定 B．种群增长量最大 C．种群数量最大 D．环境条件所允许的种群数量大 【解析】　种群增长的“S”型曲线中，种群数量K/2水平时种群增长量最大。种群数量最大，即环境条件所允许的种群数量最大值为K。 【答案】　B 3．如图表示某湖泊中草鱼种群数量变化的曲线。有关叙述正确的是(　　) 【导学号：32570168】 A．在K值时，种群的出生率为零 B．在K值时，种群的增长速率最大 C．K值表示该湖泊所能容纳草鱼的最多个体数 D．在K值时开始捕捞，可以持续获得最高产量 【解析】　在K值时，草鱼种群出生率和死亡率相等，种群增长速率为0；捕捞草鱼的最佳时机应是种群增长速率最大后又开始显著减慢的时期，而不是种群数量最大的时期。 【答案】　C 4．下图为某地东亚飞蝗种群变化示意图，下列叙述错误的是(　　) A．为有效防止蝗灾，应在a点之前及时控制种群密度 B．a～b段，该种群的增长率与种群密度之间呈正相关 C．利用性引诱剂诱杀雄虫改变性别比例可防止c点出现 D．控制种群数量在d～e水平，有利于维持该地生态系统的平衡 【解析】　从东亚飞蝗的种群数量变化趋势看，O点到b点所对应的时间段，种群的增长大致呈“S”型，a点的数量大约为环境容纳量的一半，此时蝗虫种群有最快的增长速率，故防治时间应在a点之前，A正确；“S”型增长的种群增长率一直是下降的，故与逐渐上升以至稳定的种群密度变化不呈正相关关系，B错误；利用性引诱剂诱杀雄虫改变性别比例后，蝗虫种群内的雌雄比例失调，导致种群内出生率下降，可防止种群增长至c点，C正确；把东亚飞蝗的种群数量控制在较低水平，能使被啃食的植物等生产者较少，使生态系统内的物种组成和数目受影响较小，有利于维持该地生态系统的平衡，D正确。 【答案】　B 5．种群在理想环境中，呈“J”型曲线增长；在有环境阻力条件下，呈“S”型曲线增长。结合下图分析，下列有关种群增长曲线的叙述，正确的是 (　　)【导学号：32570169】 A．若图示草履虫种群增长曲线，则e点后增长速率为0 B．为保护鱼类资源，捕捞的最佳时机应选择在d点 C．若图示蝗虫种群增长曲线，则虫害防治应在c点之后 D．K值是环境容纳量，一般不随环境的变化而改变 【解析】　本题考查种群数量变化的有关知识。为保护鱼类资源，每次捕捞后鱼的数量应保持在K/2(即c点)，此时种群的增长速率最大，有利于种群数量的恢复。害虫的防治应在数量较少时进行，因为b到c之间随种群数量增大，种群增长速率也变大。随环境的变化，K值也会发生变化，如可通过地面硬化处理、粮食安全储藏等来减少一定空间内家鼠的环境容纳量。 【答案】　A 6.含有5 mL培养液的培养瓶中放入少量酵母菌菌种，然后每隔一天统计一次酵母菌的数量。经过反复实验，得出如图所示的结果。对这一结果的分析，错误的是(　　) A．酵母菌的生长呈现出S型增长 B．酵母菌种群在第4天增长速率达到最大 C．在第4天至第6天中，种群的出生率等于死亡率 D．该瓶内酵母菌种群的K值为400 【解析】　酵母菌种群在第4天时，增长速率为0；种群数量达到K值后，其出生率和死亡率相等，种群数量不再继续增加，而是在K值上下波动。 【答案】　B 7．2005年诺贝尔生理学或医学奖获奖者马歇尔和沃伦发现几乎所有患有胃炎和胃溃疡的病人的身体里都含有幽门螺杆菌，他们在实验室培养测定的细菌生长曲线如图所示，下列有关分析中不正确的是(　　) 【导学号：32570170】 A．在b～c段按J型曲线增长 B．在b～d段按S型曲线增长 C．在c～d段种内斗争最激烈 D．在d～e段种内斗争最激烈 【解析】　种内斗争最激烈的时候是种群数量最大的时候。c～d段种群数量最大，故此时种内斗争最激烈。在d～e段，种群的生存斗争最激烈，但此时主要是生物与无机环境之间的斗争。 【答案】　D 8．某小组在探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化时，同样实验条件下分别在4个锥形瓶中进行如下图所示的培养，均获得了“S”型增长曲线。下列叙述错误的是(　　) A．达到K值的时间不同 B．可采用抽样检测的方法对酵母菌进行计数 C．Ⅳ内的种群数量先于Ⅱ内的开始下降 D．4个锥形瓶中酵母菌种群的K值各不相同 【解析】　相同体积的培养液，由于空间和资源相同，种群达到的K值相同，接种数量的多少，只影响达到K值的时间。 【答案】　D 9．右图表示出生率、死亡率和种群密度的关系，据此分析得出的正确表述是 (　　) 【导学号：32570171】 A．在K/2时控制有害动物最有效 B．图示规律可作为控制人口增长的依据 C．该图可用于实践中估算种群最大净补充量 D．在K/2时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量 【解析】　分析题图，从图中可以看出：在K/2时种群净补充量最大；对有害动物的控制应在K/2以前，投入低、效率高；人群具有一般种群的特点，但其数量的变化主要受人口政策及人的意识水平控制；鱼类的捕捞在K值处的日捕获量最大，在K/2时增长速率最大。 【答案】　C 10．在探究培养液中酵母菌种群数量变化的实验中，需利用显微计数板对微生物细胞进行直接计数。计数板是一个特制的可在显微镜下观察的玻片，样品就滴在计数室内。计数室由2516＝400个小格组成，容纳液体总体积为0.1 mm3。某同学操作时将1 mL酵母菌样品加99 mL无菌水稀释，用无菌吸管吸取少许使其自行渗入计数室，盖上盖玻片并用滤纸吸去多余菌液，进行观察计数。 (1)在实验中，某同学的部分实验操作过程是这样的：①从静置试管中吸取酵母菌培养液加入计数板进行计数，记录数据；②把酵母菌培养液放置在冰箱中；③第七天再取样计数，记录数据，统计分析绘成曲线。请纠正该同学实验操作中的3处错误： ①____________________________________________________； ②____________________________________________________； ③____________________________________________________。 (2)在实验前应该对计数板、吸管等器具进行________处理。 (3)如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应采取的措施是 ______________。 (4)如果观察到上图所示a、b、c、d、e 5个中格共80个小格内共有酵母菌48个，则上述1 mL酵母菌样品加99 mL无菌水稀释后有酵母菌____________个；要获得较为准确的数值，减少误差，你认为该怎么做？____________________________________________。 【解析】　(1)实验操作过程中的错误有①应将酵母菌振荡几次再吸取酵母菌培养液进行计数；②应置于适宜温度下培养；③应连续7天，每天同一时间观察、取样计数并记录数据；(2)在实验前应该对计数板、吸管等器具进行灭菌处理，以避免杂菌污染；(3)如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，则应加以稀释；(4)400个小室容纳0.1 mm3液体，则1 mL酵母菌样品加99 mL无菌水相当于稀释100倍，图示a、b、c、d、e 5个中格共有酵母菌48个，则平均每个中格的酵母菌数目为48/5，一个计数室共有25个中格，则一个计数室共有酵母菌数目为240个。由于稀释100倍计数，因此0.1 mm3培养液中实际酵母菌数是240100＝2.4104个，换算成1 mL则有2.4108个；若要减小误差，则应该多次计数求平均值。 【答案】　(1)①应将酵母菌振荡几次再吸取酵母菌培养液进行计数　②应置于适宜温度下培养　③应连续7天，每天同一时间观察、取样计数并记录数据　(2)灭菌　(3)适当稀释　 (4)2.4108　 多次计数求平均值 [能力提升] 11．如图表示某生物群落中甲、乙两个种群的增长速率随时间变化的曲线，下列判断不正确的是(　　) A．甲、乙两种群的增长曲线均为S型曲线 B．t2～t3时间段甲种群的出生率大于死亡率 C．t5时种群密度对乙种群的制约作用大于t4 D．甲种群数量最大的时刻为t2，乙种群为t4 【解析】　图中两条曲线都是S型曲线对应的增长速率曲线；t2对应K/2点，t3对应K点，t2～t3种群数量增长，种群的出生率大于死亡率；t5时乙种群数量达到最大，种内斗争最剧烈，因此限制种群数量的制约作用大于t4；种群数量最大时增长速率为0，甲种群数量最大的时刻为t3，乙种群为t5。 【答案】　D 12．科学家对某地区乌鸦数量变化进行了连续10年的跟踪调查，其结果如图所示，下列分析正确的是(　　) 【导学号：32570172】 A．前3年乌鸦种群数量持续下降 B．第5年和第7年的乌鸦种群数量相等 C．第6年以前乌鸦种群呈“S”型增长 D．第10年以后乌鸦种群数量趋于稳定 【解析】　前3年λ大于1，种群数量应该是增长的，但随着λ逐渐减少，种群数量增长量越来越少；第5年和第7年λ都小于1，种群数量一直在减少，第7年种群数量小于第5年；第6年以前乌鸦种群先增加后减少，不具备“S”型增长的特征；第10年以后，λ恒等于1，种群数量趋于稳定。 【答案】　D 13．如图所示为自然环境中生物种群数量变化曲线，下列有关叙述错误的是(　　) 【导学号：32570173】 A．cd段波动主要是出生率和死亡率变动所致 B．“竭泽而渔”会使鱼虾数量下降至b以下，可能会使生态系统的发展停滞甚至崩溃 C．灭鼠时如果仅杀死一半老鼠，效果可能适得其反 D．自然界的生物的环境容纳量只能在一定范围内波动，不会被突破 【解析】　cd段种群数量曲线围绕最大值K上下波动，是出生率和死亡率变动所致；如果捕杀老鼠后，其数量在b点附近，老鼠反而会大量增长；在一个特定环境中K值基本是稳定的，但是如果环境发生了很大的变化，K值也会被突破，并且会随着环境资源量的改变而改变。如建立大熊猫自然保护区，改善大熊猫的生存环境，从而提高其环境容纳量。 【答案】　D 14．某生物兴趣小组开展探究实验，课题是：“培养液中酵母菌种群数量与时间的变化关系”。实验材料：酵母菌菌种和无菌马铃薯培养液、试管、血球计数板(2 mm2 mm方格)、滴管、显微镜等。 根据以上叙述回答下列问题： (1)根据所学知识，该课题的实验假设是：开始时，在资源和空间充裕的环境中，酵母菌呈J型增长，随着时间的推移，由于______________，酵母菌呈S型增长。 (2)本实验没有另外设置对照实验，原因是________________ _____________________________________________________。 该实验是否需要重复实验？________，试解释原因 _____________________________________________________。 (3)如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当采取的措施是_____________________________________________________。 (4)试在该实验的基础上，根据你对影响酵母菌种群生长因素的推测，进一步确定一个探究实验的课题： _____________________________________________________。 【解析】　(1)在有限的空间培养酵母菌一定时间后，由于营养物质的消耗，有害代谢产物的积累，pH不适宜，从快速J型增长转为S型增长；(2)随着时间的延续，酵母菌种群数量的变化，形成前后自身对照，所以无需设置对照实验；要获得准确的实验数据，必须重复实验，且每次计数也要重复3次，求得平均值；(3)如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，可增大培养液稀释倍数后再计数；(4)影响酵母菌种群生长的因素有营养物质、代谢废物、pH、溶氧等，可选取其中任一因素进一步探究。 【答案】　(1)环境中资源和空间逐渐变得有限　(2)该实验在时间上形成前后自身对照　需要　为了提高实验数据的准确性　(3)增大培养液的稀释倍数　(4)酵母菌的种群数量与营养物质(代谢废物或pH或溶氧等)的变化关系 15．种群密度直接影响种群数量的变化，调查种群密度时，对于不同种类的生物采用的方法有所不同。以下是不同小组所做的调查，请回答问题。 【导学号：32570174】 (1)第一小组在对某池塘内鲫鱼种群数量调查时，第一次捕获200尾，全部进行标志后放生，第二次捕获160尾，其中标志鲫鱼有10尾，则该池塘内鲫鱼的总数为________尾，此方法为标志重捕法，适用于_____________________________________________________。 (2)下表是第二小组对某地区部分植物的种群密度(单位：株m－2)连续进行5年调查所得的数据，其中豚草是原产北美的植物。 　 年份 种名 2004年 2005年 2006年 2007年 2008年 豚草 0.3 0.6 1.1 1.5 2.3 狗尾草 10.0 9.2 8.0 6.8 5.5 曼陀罗 3.0 2.1 1.1 0.3 0.1 龙葵 3.0 2.0 0.4 0 0 灰绿藜 3.2 2.8 1.7 1.3 0.6 ①本调查采用的方法是样方法，取样的关键是除考虑样方的大小和数量外，还应注意____________。 ②从生物多样性保护的角度考虑，绿化城市时，选择的物种应尽量是____________。 (3)如图为第三小组调查的某生物种群数量增长的坐标曲线，回答下列问题： ①图中曲线________符合理想条件下种群数量的增长，表现了达尔文进化观点中所说的生物____________的特征。 ②人们进行狩猎或海洋捕捞作业后，应使种群数量维持在________点，原因是______________________________________。 ③用达尔文进化观点分析，图中阴影部分表示_______________。 【解析】　(1)标志重捕法适用于活动范围较大、活动能力较强的动物。该池塘内鲫鱼的总数为20016010＝3 200(尾)。(2)采用样方法时，取样时除考虑样方的大小和数量外，还应注意随机取样。豚草是外来物种，通过表格可以看出，外来物种对本地物种造成了很大的影响，因此，城市绿化选择物种时应尽量选择本地物种。(3)种群数量在理想条件下的增长为“J”型增长，如曲线Ⅰ。如图中阴影部分表示生存斗争中被淘汰的个体数。 【答案】　(1)3 200　活动能力强、活动范围较大的动物 (2)①随机取样　②本地物种 (3)①Ⅰ　过度繁殖　②b　此时种群数量增长速率最大，种群数量的恢复能力最强　③生存斗争中被淘汰的个体数