高中生物 第3章 生物群落的演替 第1節(jié) 生物群落的基本單位——種群（第2課時）種群數(shù)量的變化學業(yè)分層測評 蘇教版必修3

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第3章 生物群落的演替 第1節(jié) 生物群落的基本單位——種群（第2課時）種群數(shù)量的變化學業(yè)分層測評 (建議用時：45分鐘) [學業(yè)達標] 1．在下列情況下種群數(shù)量會出現(xiàn)“J”型增長的是(　　) 【導學號：32570167】 A．只要有充足的食物 B．在物種適宜的環(huán)境中食物開始出現(xiàn)不足，但還不至于影響到該物種在這里生存 C．只要沒有捕食者 D．在實驗室內的理想實驗條件下 【解析】　“J”型曲線是在食物(養(yǎng)料)和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害、沒有疾病的理想條件下形成的，在實驗室內的理想條件下可以實現(xiàn)；自然狀態(tài)下當某種群剛遷入一個新的適宜環(huán)境中的最初階段呈“J”型增長。 【答案】　D 2．為了保護魚類資源不受破壞，并能持續(xù)地獲得最大捕魚量，根據(jù)種群增長的“S”型曲線，應使被捕后的魚群種群數(shù)量保持在K/2水平。這是因為在這個水平上(　　) A．種群數(shù)量相對穩(wěn)定 B．種群增長量最大 C．種群數(shù)量最大 D．環(huán)境條件所允許的種群數(shù)量大 【解析】　種群增長的“S”型曲線中，種群數(shù)量K/2水平時種群增長量最大。種群數(shù)量最大，即環(huán)境條件所允許的種群數(shù)量最大值為K。 【答案】　B 3．如圖表示某湖泊中草魚種群數(shù)量變化的曲線。有關敘述正確的是(　　) 【導學號：32570168】 A．在K值時，種群的出生率為零 B．在K值時，種群的增長速率最大 C．K值表示該湖泊所能容納草魚的最多個體數(shù) D．在K值時開始捕撈，可以持續(xù)獲得最高產(chǎn)量 【解析】　在K值時，草魚種群出生率和死亡率相等，種群增長速率為0；捕撈草魚的最佳時機應是種群增長速率最大后又開始顯著減慢的時期，而不是種群數(shù)量最大的時期。 【答案】　C 4．下圖為某地東亞飛蝗種群變化示意圖，下列敘述錯誤的是(　　) A．為有效防止蝗災，應在a點之前及時控制種群密度 B．a(chǎn)～b段，該種群的增長率與種群密度之間呈正相關 C．利用性引誘劑誘殺雄蟲改變性別比例可防止c點出現(xiàn) D．控制種群數(shù)量在d～e水平，有利于維持該地生態(tài)系統(tǒng)的平衡 【解析】　從東亞飛蝗的種群數(shù)量變化趨勢看，O點到b點所對應的時間段，種群的增長大致呈“S”型，a點的數(shù)量大約為環(huán)境容納量的一半，此時蝗蟲種群有最快的增長速率，故防治時間應在a點之前，A正確；“S”型增長的種群增長率一直是下降的，故與逐漸上升以至穩(wěn)定的種群密度變化不呈正相關關系，B錯誤；利用性引誘劑誘殺雄蟲改變性別比例后，蝗蟲種群內的雌雄比例失調，導致種群內出生率下降，可防止種群增長至c點，C正確；把東亞飛蝗的種群數(shù)量控制在較低水平，能使被啃食的植物等生產(chǎn)者較少，使生態(tài)系統(tǒng)內的物種組成和數(shù)目受影響較小，有利于維持該地生態(tài)系統(tǒng)的平衡，D正確。 【答案】　B 5．種群在理想環(huán)境中，呈“J”型曲線增長；在有環(huán)境阻力條件下，呈“S”型曲線增長。結合下圖分析，下列有關種群增長曲線的敘述，正確的是 (　　)【導學號：32570169】 A．若圖示草履蟲種群增長曲線，則e點后增長速率為0 B．為保護魚類資源，捕撈的最佳時機應選擇在d點 C．若圖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)境的變化而改變 【解析】　本題考查種群數(shù)量變化的有關知識。為保護魚類資源，每次捕撈后魚的數(shù)量應保持在K/2(即c點)，此時種群的增長速率最大，有利于種群數(shù)量的恢復。害蟲的防治應在數(shù)量較少時進行，因為b到c之間隨種群數(shù)量增大，種群增長速率也變大。隨環(huán)境的變化，K值也會發(fā)生變化，如可通過地面硬化處理、糧食安全儲藏等來減少一定空間內家鼠的環(huán)境容納量。 【答案】　A 6.含有5 mL培養(yǎng)液的培養(yǎng)瓶中放入少量酵母菌菌種，然后每隔一天統(tǒng)計一次酵母菌的數(shù)量。經(jīng)過反復實驗，得出如圖所示的結果。對這一結果的分析，錯誤的是(　　) A．酵母菌的生長呈現(xiàn)出S型增長 B．酵母菌種群在第4天增長速率達到最大 C．在第4天至第6天中，種群的出生率等于死亡率 D．該瓶內酵母菌種群的K值為400 【解析】　酵母菌種群在第4天時，增長速率為0；種群數(shù)量達到K值后，其出生率和死亡率相等，種群數(shù)量不再繼續(xù)增加，而是在K值上下波動。 【答案】　B 7．2005年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎獲獎者馬歇爾和沃倫發(fā)現(xiàn)幾乎所有患有胃炎和胃潰瘍的病人的身體里都含有幽門螺桿菌，他們在實驗室培養(yǎng)測定的細菌生長曲線如圖所示，下列有關分析中不正確的是(　　) 【導學號：32570170】 A．在b～c段按J型曲線增長 B．在b～d段按S型曲線增長 C．在c～d段種內斗爭最激烈 D．在d～e段種內斗爭最激烈 【解析】　種內斗爭最激烈的時候是種群數(shù)量最大的時候。c～d段種群數(shù)量最大，故此時種內斗爭最激烈。在d～e段，種群的生存斗爭最激烈，但此時主要是生物與無機環(huán)境之間的斗爭。 【答案】　D 8．某小組在探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動態(tài)變化時，同樣實驗條件下分別在4個錐形瓶中進行如下圖所示的培養(yǎng)，均獲得了“S”型增長曲線。下列敘述錯誤的是(　　) A．達到K值的時間不同 B．可采用抽樣檢測的方法對酵母菌進行計數(shù) C．Ⅳ內的種群數(shù)量先于Ⅱ內的開始下降 D．4個錐形瓶中酵母菌種群的K值各不相同 【解析】　相同體積的培養(yǎng)液，由于空間和資源相同，種群達到的K值相同，接種數(shù)量的多少，只影響達到K值的時間。 【答案】　D 9．右圖表示出生率、死亡率和種群密度的關系，據(jù)此分析得出的正確表述是 (　　) 【導學號：32570171】 A．在K/2時控制有害動物最有效 B．圖示規(guī)律可作為控制人口增長的依據(jù) C．該圖可用于實踐中估算種群最大凈補充量 D．在K/2時捕撈魚類最易得到最大日捕獲量 【解析】　分析題圖，從圖中可以看出：在K/2時種群凈補充量最大；對有害動物的控制應在K/2以前，投入低、效率高；人群具有一般種群的特點，但其數(shù)量的變化主要受人口政策及人的意識水平控制；魚類的捕撈在K值處的日捕獲量最大，在K/2時增長速率最大。 【答案】　C 10．在探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量變化的實驗中，需利用顯微計數(shù)板對微生物細胞進行直接計數(shù)。計數(shù)板是一個特制的可在顯微鏡下觀察的玻片，樣品就滴在計數(shù)室內。計數(shù)室由2516＝400個小格組成，容納液體總體積為0.1 mm3。某同學操作時將1 mL酵母菌樣品加99 mL無菌水稀釋，用無菌吸管吸取少許使其自行滲入計數(shù)室，蓋上蓋玻片并用濾紙吸去多余菌液，進行觀察計數(shù)。 (1)在實驗中，某同學的部分實驗操作過程是這樣的：①從靜置試管中吸取酵母菌培養(yǎng)液加入計數(shù)板進行計數(shù)，記錄數(shù)據(jù)；②把酵母菌培養(yǎng)液放置在冰箱中；③第七天再取樣計數(shù)，記錄數(shù)據(jù)，統(tǒng)計分析繪成曲線。請糾正該同學實驗操作中的3處錯誤： ①____________________________________________________； ②____________________________________________________； ③____________________________________________________。 (2)在實驗前應該對計數(shù)板、吸管等器具進行________處理。 (3)如果一個小方格內酵母菌過多，難以數(shù)清，應采取的措施是 ______________。 (4)如果觀察到上圖所示a、b、c、d、e 5個中格共80個小格內共有酵母菌48個，則上述1 mL酵母菌樣品加99 mL無菌水稀釋后有酵母菌____________個；要獲得較為準確的數(shù)值，減少誤差，你認為該怎么做？____________________________________________。 【解析】　(1)實驗操作過程中的錯誤有①應將酵母菌振蕩幾次再吸取酵母菌培養(yǎng)液進行計數(shù)；②應置于適宜溫度下培養(yǎng)；③應連續(xù)7天，每天同一時間觀察、取樣計數(shù)并記錄數(shù)據(jù)；(2)在實驗前應該對計數(shù)板、吸管等器具進行滅菌處理，以避免雜菌污染；(3)如果一個小方格內酵母菌過多，難以數(shù)清，則應加以稀釋；(4)400個小室容納0.1 mm3液體，則1 mL酵母菌樣品加99 mL無菌水相當于稀釋100倍，圖示a、b、c、d、e 5個中格共有酵母菌48個，則平均每個中格的酵母菌數(shù)目為48/5，一個計數(shù)室共有25個中格，則一個計數(shù)室共有酵母菌數(shù)目為240個。由于稀釋100倍計數(shù)，因此0.1 mm3培養(yǎng)液中實際酵母菌數(shù)是240100＝2.4104個，換算成1 mL則有2.4108個；若要減小誤差，則應該多次計數(shù)求平均值。 【答案】　(1)①應將酵母菌振蕩幾次再吸取酵母菌培養(yǎng)液進行計數(shù)?、趹糜谶m宜溫度下培養(yǎng)?、蹜B續(xù)7天，每天同一時間觀察、取樣計數(shù)并記錄數(shù)據(jù)　(2)滅菌　(3)適當稀釋　 (4)2.4108　 多次計數(shù)求平均值 [能力提升] 11．如圖表示某生物群落中甲、乙兩個種群的增長速率隨時間變化的曲線，下列判斷不正確的是(　　) A．甲、乙兩種群的增長曲線均為S型曲線 B．t2～t3時間段甲種群的出生率大于死亡率 C．t5時種群密度對乙種群的制約作用大于t4 D．甲種群數(shù)量最大的時刻為t2，乙種群為t4 【解析】　圖中兩條曲線都是S型曲線對應的增長速率曲線；t2對應K/2點，t3對應K點，t2～t3種群數(shù)量增長，種群的出生率大于死亡率；t5時乙種群數(shù)量達到最大，種內斗爭最劇烈，因此限制種群數(shù)量的制約作用大于t4；種群數(shù)量最大時增長速率為0，甲種群數(shù)量最大的時刻為t3，乙種群為t5。 【答案】　D 12．科學家對某地區(qū)烏鴉數(shù)量變化進行了連續(xù)10年的跟蹤調查，其結果如圖所示，下列分析正確的是(　　) 【導學號：32570172】 A．前3年烏鴉種群數(shù)量持續(xù)下降 B．第5年和第7年的烏鴉種群數(shù)量相等 C．第6年以前烏鴉種群呈“S”型增長 D．第10年以后烏鴉種群數(shù)量趨于穩(wěn)定 【解析】　前3年λ大于1，種群數(shù)量應該是增長的，但隨著λ逐漸減少，種群數(shù)量增長量越來越少；第5年和第7年λ都小于1，種群數(shù)量一直在減少，第7年種群數(shù)量小于第5年；第6年以前烏鴉種群先增加后減少，不具備“S”型增長的特征；第10年以后，λ恒等于1，種群數(shù)量趨于穩(wěn)定。 【答案】　D 13．如圖所示為自然環(huán)境中生物種群數(shù)量變化曲線，下列有關敘述錯誤的是(　　) 【導學號：32570173】 A．cd段波動主要是出生率和死亡率變動所致 B．“竭澤而漁”會使魚蝦數(shù)量下降至b以下，可能會使生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展停滯甚至崩潰 C．滅鼠時如果僅殺死一半老鼠，效果可能適得其反 D．自然界的生物的環(huán)境容納量只能在一定范圍內波動，不會被突破 【解析】　cd段種群數(shù)量曲線圍繞最大值K上下波動，是出生率和死亡率變動所致；如果捕殺老鼠后，其數(shù)量在b點附近，老鼠反而會大量增長；在一個特定環(huán)境中K值基本是穩(wěn)定的，但是如果環(huán)境發(fā)生了很大的變化，K值也會被突破，并且會隨著環(huán)境資源量的改變而改變。如建立大熊貓自然保護區(qū)，改善大熊貓的生存環(huán)境，從而提高其環(huán)境容納量。 【答案】　D 14．某生物興趣小組開展探究實驗，課題是：“培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量與時間的變化關系”。實驗材料：酵母菌菌種和無菌馬鈴薯培養(yǎng)液、試管、血球計數(shù)板(2 mm2 mm方格)、滴管、顯微鏡等。 根據(jù)以上敘述回答下列問題： (1)根據(jù)所學知識，該課題的實驗假設是：開始時，在資源和空間充裕的環(huán)境中，酵母菌呈J型增長，隨著時間的推移，由于______________，酵母菌呈S型增長。 (2)本實驗沒有另外設置對照實驗，原因是________________ _____________________________________________________。 該實驗是否需要重復實驗？________，試解釋原因 _____________________________________________________。 (3)如果一個小方格內酵母菌過多，難以數(shù)清，應當采取的措施是_____________________________________________________。 (4)試在該實驗的基礎上，根據(jù)你對影響酵母菌種群生長因素的推測，進一步確定一個探究實驗的課題： _____________________________________________________。 【解析】　(1)在有限的空間培養(yǎng)酵母菌一定時間后，由于營養(yǎng)物質的消耗，有害代謝產(chǎn)物的積累，pH不適宜，從快速J型增長轉為S型增長；(2)隨著時間的延續(xù)，酵母菌種群數(shù)量的變化，形成前后自身對照，所以無需設置對照實驗；要獲得準確的實驗數(shù)據(jù)，必須重復實驗，且每次計數(shù)也要重復3次，求得平均值；(3)如果一個小方格內酵母菌過多，難以數(shù)清，可增大培養(yǎng)液稀釋倍數(shù)后再計數(shù)；(4)影響酵母菌種群生長的因素有營養(yǎng)物質、代謝廢物、pH、溶氧等，可選取其中任一因素進一步探究。 【答案】　(1)環(huán)境中資源和空間逐漸變得有限　(2)該實驗在時間上形成前后自身對照　需要　為了提高實驗數(shù)據(jù)的準確性　(3)增大培養(yǎng)液的稀釋倍數(shù)　(4)酵母菌的種群數(shù)量與營養(yǎng)物質(代謝廢物或pH或溶氧等)的變化關系 15．種群密度直接影響種群數(shù)量的變化，調查種群密度時，對于不同種類的生物采用的方法有所不同。以下是不同小組所做的調查，請回答問題。 【導學號：32570174】 (1)第一小組在對某池塘內鯽魚種群數(shù)量調查時，第一次捕獲200尾，全部進行標志后放生，第二次捕獲160尾，其中標志鯽魚有10尾，則該池塘內鯽魚的總數(shù)為________尾，此方法為標志重捕法，適用于_____________________________________________________。 (2)下表是第二小組對某地區(qū)部分植物的種群密度(單位：株m－2)連續(xù)進行5年調查所得的數(shù)據(jù)，其中豚草是原產(chǎn)北美的植物。 　 年份 種名 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 曼陀羅 3.0 2.1 1.1 0.3 0.1 龍葵 3.0 2.0 0.4 0 0 灰綠藜 3.2 2.8 1.7 1.3 0.6 ①本調查采用的方法是樣方法，取樣的關鍵是除考慮樣方的大小和數(shù)量外，還應注意____________。 ②從生物多樣性保護的角度考慮，綠化城市時，選擇的物種應盡量是____________。 (3)如圖為第三小組調查的某生物種群數(shù)量增長的坐標曲線，回答下列問題： ①圖中曲線________符合理想條件下種群數(shù)量的增長，表現(xiàn)了達爾文進化觀點中所說的生物____________的特征。 ②人們進行狩獵或海洋捕撈作業(yè)后，應使種群數(shù)量維持在________點，原因是______________________________________。 ③用達爾文進化觀點分析，圖中陰影部分表示_______________。 【解析】　(1)標志重捕法適用于活動范圍較大、活動能力較強的動物。該池塘內鯽魚的總數(shù)為20016010＝3 200(尾)。(2)采用樣方法時，取樣時除考慮樣方的大小和數(shù)量外，還應注意隨機取樣。豚草是外來物種，通過表格可以看出，外來物種對本地物種造成了很大的影響，因此，城市綠化選擇物種時應盡量選擇本地物種。(3)種群數(shù)量在理想條件下的增長為“J”型增長，如曲線Ⅰ。如圖中陰影部分表示生存斗爭中被淘汰的個體數(shù)。 【答案】　(1)3 200　活動能力強、活動范圍較大的動物 (2)①隨機取樣?、诒镜匚锓N (3)①Ⅰ　過度繁殖?、赽　此時種群數(shù)量增長速率最大，種群數(shù)量的恢復能力最強　③生存斗爭中被淘汰的個體數(shù)