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(xué)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(xué)業(yè)分層測評 (建議用時：45分鐘) [學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)] 1．在下列情況下種群數(shù)量會出現(xiàn)“J”型增長的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)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(nèi)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(nèi)的理想條件下可以實現(xiàn)；自然狀態(tài)下當(dāng)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(hù)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(yīng)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(guān)敘述正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)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(yīng)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(zāi)，應(yīng)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(guān) 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(yīng)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(yīng)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(guān)關(guān)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(nèi)的雌雄比例失調(diào)，導(dǎo)致種群內(nèi)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(nèi)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(jié)合下圖分析，下列有關(guān)種群增長曲線的敘述，正確的是 (　　)【導(dǎo)學(xué)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(hù)魚類資源，捕撈的最佳時機應(yīng)選擇在d點 C．若圖示蝗蟲種群增長曲線，則蟲害防治應(yīng)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(guān)知識。為保護(hù)魚類資源，每次捕撈后魚的數(shù)量應(yīng)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(fù)。害蟲的防治應(yīng)在數(shù)量較少時進(jìn)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(nèi)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(fù)實驗，得出如圖所示的結(jié)果。對這一結(jié)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(dá)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(nèi)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(dá)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(xué)或醫(yī)學(xué)獎獲獎?wù)唏R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(xì)菌生長曲線如圖所示，下列有關(guān)分析中不正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)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(nèi)斗爭最激烈 D．在d～e段種內(nèi)斗爭最激烈 【解析】　種內(nèi)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(nèi)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(jìn)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(dá)到K值的時間不同 B．可采用抽樣檢測的方法對酵母菌進(jìn)行計數(shù) C．Ⅳ內(nèi)的種群數(shù)量先于Ⅱ內(nèi)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(dá)到的K值相同，接種數(shù)量的多少，只影響達(dá)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(guān)系，據(jù)此分析得出的正確表述是 (　　) 【導(dǎo)學(xué)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(yīng)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(xì)胞進(jìn)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(nèi)。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(xué)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(jìn)行觀察計數(shù)。 (1)在實驗中，某同學(xué)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(jìn)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(xué)實驗操作中的3處錯誤： ①____________________________________________________； ②____________________________________________________； ③____________________________________________________。 (2)在實驗前應(yīng)該對計數(shù)板、吸管等器具進(jìn)行________處理。 (3)如果一個小方格內(nèi)酵母菌過多，難以數(shù)清，應(yīng)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(nèi)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(zhǔn)確的數(shù)值，減少誤差，你認(rèn)為該怎么做？____________________________________________。 【解析】　(1)實驗操作過程中的錯誤有①應(yīng)將酵母菌振蕩幾次再吸取酵母菌培養(yǎng)液進(jìn)行計數(shù)；②應(yīng)置于適宜溫度下培養(yǎng)；③應(yīng)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(yīng)該對計數(shù)板、吸管等器具進(jìn)行滅菌處理，以避免雜菌污染；(3)如果一個小方格內(nèi)酵母菌過多，難以數(shù)清，則應(yīng)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(dāng)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(yīng)該多次計數(shù)求平均值。 【答案】　(1)①應(yīng)將酵母菌振蕩幾次再吸取酵母菌培養(yǎng)液進(jìn)行計數(shù)　②應(yīng)置于適宜溫度下培養(yǎng)?、蹜?yīng)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)滅菌　(3)適當(dāng)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(yīng)的增長速率曲線；t2對應(yīng)K/2點，t3對應(yīng)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(dá)到最大，種內(nèi)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(xué)家對某地區(qū)烏鴉數(shù)量變化進(jìn)行了連續(xù)10年的跟蹤調(diào)查，其結(jié)果如圖所示，下列分析正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)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(yīng)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(guān)敘述錯誤的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)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(nèi)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(hù)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(guān)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(xué)知識，該課題的實驗假設(shè)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(shè)置對照實驗，原因是________________ _____________________________________________________。 該實驗是否需要重復(fù)實驗？________，試解釋原因 _____________________________________________________。 (3)如果一個小方格內(nèi)酵母菌過多，難以數(shù)清，應(yīng)當(dāng)采取的措施是_____________________________________________________。 (4)試在該實驗的基礎(chǔ)上，根據(jù)你對影響酵母菌種群生長因素的推測，進(jìn)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(zhì)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(zhuǎn)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(shè)置對照實驗；要獲得準(zhǔn)確的實驗數(shù)據(jù)，必須重復(fù)實驗，且每次計數(shù)也要重復(fù)3次，求得平均值；(3)如果一個小方格內(nèi)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(zhì)、代謝廢物、pH、溶氧等，可選取其中任一因素進(jìn)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(zhǔn)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(zhì)(代謝廢物或pH或溶氧等)的變化關(guān)系 15．種群密度直接影響種群數(shù)量的變化，調(diào)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(diào)查，請回答問題。 【導(dǎo)學(xué)號：32570174】 (1)第一小組在對某池塘內(nèi)鯽魚種群數(shù)量調(diào)查時，第一次捕獲200尾，全部進(jìn)行標(biāo)志后放生，第二次捕獲160尾，其中標(biāo)志鯽魚有10尾，則該池塘內(nèi)鯽魚的總數(shù)為________尾，此方法為標(biāo)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(jìn)行5年調(diào)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(diào)查采用的方法是樣方法，取樣的關(guān)鍵是除考慮樣方的大小和數(shù)量外，還應(yīng)注意____________。 ②從生物多樣性保護(hù)的角度考慮，綠化城市時，選擇的物種應(yīng)盡量是____________。 (3)如圖為第三小組調(diào)查的某生物種群數(shù)量增長的坐標(biāo)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(dá)爾文進(jìn)化觀點中所說的生物____________的特征。 ②人們進(jìn)行狩獵或海洋捕撈作業(yè)后，應(yīng)使種群數(shù)量維持在________點，原因是______________________________________。 ③用達(dá)爾文進(jìn)化觀點分析，圖中陰影部分表示_______________。 【解析】　(1)標(biāo)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(nèi)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(yīng)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(yīng)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(fù)能力最強?、凵娑窢幹斜惶蕴膫€體數(shù)