高中生物人教版 (2019)选择性必修2第2节 种群数量的变化课后测评
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题组一 种群数量的变化
1.数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。建立数学模型一般包括以下步骤,下列排列顺序正确的是( A )
①观察研究对象,提出问题 ②提出合理的假设 ③根据实验数据,用适当的数学形式对事物的性质进行表达 ④通过进一步实验或观察等,对模型进行检验或修正
A.①②③④ B.②①③④
C.③④①② D.②③①④
解析:建构数学模型的一般步骤:①观察研究对象,提出问题。要构建一个数学模型,首先我们要了解问题的实际背景,弄清楚对象的特征。②提出合理的假设。提出合理假设是数学模型建立的前提条件,假设不同,所建立的数学模型也不相同。③根据实验数据,用适当的数学形式对事物的性质进行表达。根据所作的假设分析对象的因果关系,利用对象的内在规律和适当的数学工具,构造各个量词的等式关系。④通过进一步实验或观察等,对模型进行检验或修正。A项正确。
2.种群在理想和自然条件下分别表现出“J”形和“S”形增长。下列有关种群增长曲线的叙述,正确的是( D )
A.在种群“J”形增长模型(Nt=N0·λt)中,λ表示该种群的增长速率
B.在自然条件下,种群的环境容纳量(即K值)是固定不变的
C.在鱼类养殖中,在接近K值时进行捕捞有利于该种群的可持续发展
D.在“S”形曲线中,种群密度不同时可能具有相同的种群增长速率
解析:在种群“J”形增长的数学模型(Nt=N0·λt)中,λ表现该种群的增长倍数,A项错误;在自然条件下,种群的环境容纳量(即K值)不是固定不变的,大小取决于环境条件,改善空间和资源条件会使K值提高,B项错误;在鱼类养殖中,在超过K/2时进行捕捞有利于该种群的可持续发展,C项错误;在“S”形曲线中,种群增长速率先增大后减小,种群密度不同时可能具有相同的种群增长速率,D项正确。
3.下图表示某海域大黄鱼种群数量与种群增长速率的变化曲线。下列有关说法正确的是( C )
A.图中a点种群年龄结构为增长型,c点种群年龄结构为衰退型
B.a点和c点对应的种群增长速率相同,所以种内竞争程度相同
C.在环境条件不受破坏的情况下,该海域大黄鱼种群的K值约为2b
D.用标记重捕法调查该种群密度时,若标记个体易被捕食,则估计值偏小
解析:c点种群增长速率大于0,种群年龄结构应为增长型,A项错误;c点与a点相比,c点种群数量多,所以种内竞争程度较激烈,B项错误;种群的增长速率在eq \f(K,2)时最大,故该海域大黄鱼种群的K值约为2b,C项正确;标记重捕法中计算种群数量的公式为eq \f(初次标记个体数,种群数量)=eq \f(重捕标记个体数,重捕数量),若标记个体易被捕食,则重捕的标记个体数目偏小,种群数量的估计值会偏大,D项错误。
4.某田鼠种群数量在数年内的变化情况如下图所示(R=出生率/死亡率),在不考虑迁入率和迁出率的情况下,下列说法正确的是( C )
A.该田鼠种群增长为“S”形增长,c点时种群密度最小
B.若该种群在年初时的个体数为100,年末时为120,则该种群的该年的出生率为20%
C.田鼠种群数量在ad段对应的曲线先上升后下降,其中cd段对应的曲线一直在下降
D.若不考虑其他因素,则图中a、b两点对应的年龄结构分别为增长型和衰退型
解析:由图分析可知,当田鼠种群的出生率与死亡率比值R大于1时,即出生率大于死亡率,田鼠的种群数量会越来越多;当田鼠种群的出生率与死亡率比值R小于1时,即出生率小于死亡率,田鼠的种群数量会越来越少。d点时种群密度比c点时种群密度小,A项错误;种群年初时个体数为100,年末时为120,只能求出增长率,出生个体未知,无法计算出生率,B项错误;a、b两点时R都大于1,年龄结构都为增长型,D项错误。
5.请根据下图所示种群数量增长的坐标曲线图,回答下列有关问题。
(1)马缨丹是一种生活于热带地区的有毒植物,为达到观赏目的,人们把它引种到夏威夷,一段时间后,马缨丹大量繁殖,对夏威夷的畜牧业造成严重威胁,图中曲线_Ⅰ__符合马缨丹疯狂蔓延的趋势。
(2)自然界中种群增长曲线表现为图中的曲线_Ⅱ__。
(3)若此图表示太湖蓝细菌增长曲线,当种群数量达到_F__点后,增长速率为0。
(4)依据自然界“种群增长”的特点,人们在进行狩猎或海洋捕捞作业时,应在_E__点后进行,原因是_E点时种群数量的增长速率最大__。
(5)若图中曲线Ⅱ表示某地老鼠种群数量变化,如果灭鼠时只采用杀死的办法,采取措施后老鼠的数量会很快恢复到原有的数量。请你根据上图提出更有效地控制鼠害的方案:_增加老鼠的生存环境阻力(可从食物来源、生活场所、天敌等方面考虑),使其环境容纳量降低__。
解析:(1)外来物种因为引种地条件适宜,在一段时间内往往呈“J”形曲线疯狂增长。(2)自然情况下,种群数量的增长呈“S”形曲线增长。(3)当种群数量达到F点后,出生率=死亡率,即种群增长速率为0。(4)种群数量达到E点时,种群增长速率最大,对狩猎或海洋捕捞作业具有重要的指导意义。(5)灭鼠时若只是杀死一部分老鼠,鼠种群数量下降,但很快又会恢复原来的数量。若降低环境容纳量(即K值),如清除垃圾、封存好粮食、硬化地面等,可有效地控制鼠害。
题组二 培养液中酵母菌种群数量的变化
6.为了探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化,某同学进行了如下操作,其中正确的是( A )
A.将适量干酵母放入装有一定浓度葡萄糖溶液的锥形瓶中,在适宜条件下培养
B.将培养液静置一段时间后,用吸管从锥形瓶中吸取一定量的培养液
C.在血细胞计数板中央滴一滴培养液,盖上盖玻片,并用滤纸吸去边缘多余培养液
D.将计数板放在载物台中央,立即在显微镜下观察、计数
解析:应将培养液振荡均匀后,再吸取培养液,B项错误;在进行计数时,应将盖玻片放在计数板上,用吸管吸取培养液,滴于盖玻片边缘,让培养液自行渗入到计数板小方格内,C项错误;将计数板放在载物台中央,应先静置一段时间,待酵母菌沉降到计数室底部,再进行观察、计数,否则酵母菌不在一个平面上,在显微镜下就不能观察到所有细胞,使计数结果偏小,D项错误。
7.在放有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,不正确的是( B )
A.酵母菌增长呈现出“S”形的原因可能与营养液浓度有关
B.酵母菌种群数量达到200时,种内竞争达到最大
C.在第4天至第6天中,种群的出生率与死亡率相当
D.该培养瓶内酵母菌种群的环境容纳量约为400
解析:据图分析可知,酵母菌的环境容纳量约为400,当酵母菌的数量为200,即K/2时,种群增长速率最快,种内竞争没有达到最大,B错误。
综合强化
一、选择题
1.科学工作者为了监测和预报某草原鼠害的发生情况,采用标记重捕法对田鼠种群数量进行调查,发现在最初调查的一个月内,种群数量每天增加1.5%,下列分析正确的是( B )
A.最初调查的一个月内,田鼠种群数量呈“S”形增长
B.田鼠种群增长模型可构建为Nt=N0λt,其中λ为1.015
C.若已被捕捉、标记过的田鼠不易再次被捕捉到,则估算数值会偏小
D.数月之后,当田鼠种群的出生率等于死亡率时,是防治鼠害的最佳时期
解析:在最初调查的一个月内,种群数量每天增加1.5%,田鼠种群数量呈“J”形增长,A项错误;田鼠种群增长模型可构建为Nt=N0λt,其中λ为1+0.015=1.015,B项正确;若已被捕捉、标记过的田鼠不易再次被捕捉到,则估算数值会偏大,C项错误;数月之后,当田鼠种群的出生率等于死亡率时,种群数量达到K值,不是防治鼠害的最佳时期,有害动物的防治越早越好,D项错误。
2.如图表示出生率、死亡率和种群密度的关系,据此分析得出的正确表述是( C )
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:K/2时种群增长速率最大,控制有害动物应在K/2之前最有效,A项错误;图示为自然种群的变化规律不完全适用于作为控制人口增长的依据,B项错误;可通过出生率和死亡率来估算种群最大净补充量,C项正确;K值时种群密度最大,此时进行捕捞最易得到最大日捕获量,D项错误。
3.某小组进行“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验时,分别在4支试管中进行培养(具体见下表),其他实验条件相同,均获得了“S”形增长曲线。据此分析错误的是( A )
A.4支试管内的种群达到K值的时间是Ⅳ=Ⅰ>Ⅱ=Ⅲ
B.4支试管内的种群在K/2时增长最快
C.试管Ⅲ内种群的K值与试管Ⅱ不同
D.试管Ⅳ内的种群数量先于试管Ⅱ的开始下降
解析:由表格可知培养液的体积不同,起始酵母菌数不同,因此4支试管内的种群到达K值的时间不同。4支试管内种群达到K值的时间:Ⅲ>Ⅱ=Ⅰ>Ⅳ;种群数量K/2时增长速度最大;试管Ⅲ和试管Ⅱ培养液体积(环境资源量)不同,所以K值不同;试管Ⅳ的接种量大而培养液体积小,环境阻力大,应先下降。
4.科研小组对某地两个种群的数量进行了多年的跟踪调查,并研究λ=eq \f(Nt+1,Nt)随时间的变化趋势,结果如下图所示(图中Nt表示第t年的种群数量,Nt+1表示第t+1年的种群数量)。下列分析正确的是( C )
A.甲种群在t1~t2段的种群数量不断增加
B.乙种群在t1~t2段的种群数量一直减少
C.乙种群在t3后种群数量保持不变
D.甲种群在t3后数量相对稳定可能是生存条件得到了改善
解析:甲种群在t1~t2段,λ一直小于1,故甲种群在t1~t2段的种群数量不断减少,A项错误;乙种群在t1~t2段,λ先大于1,种群数量增加,后λ小于1,种群数量下降,B项错误;乙种群在t3后λ等于1,种群数量不再变化,C项正确;甲种群在t3后,λ大于1,且保持不变,种群数量不断增加,D项错误。
5.研究种群的变化规律以及影响种群数量变化的因素,对有害动物的防治以及对野生生物资源的保护和利用有着重要意义。下列有关叙述正确的是( D )
A.种群增长的开始阶段不受自身密度的影响
B.增加迁入率、降低迁出率可增加本种群的K值
C.若某种群的年龄结构为增长型,则该种群数量一定增加
D.鱼塘中某种鱼的初始养殖密度不同时,单位水体该鱼的产量有可能相同
解析:种群增长受自身密度的影响,刚开始时种群密度较小,种群密度对种群增长的影响也较小,A项错误。增加迁入率、降低迁出率可增加本种群的密度,但不能增加该种群的K值,B项错误。种群数量增长还受环境的影响,年龄结构为增长型的种群,如果环境条件恶劣,种群数量不一定增加,C项错误;因为该鱼塘的环境容纳量是一定的,所以鱼塘中该种鱼的初始养殖密度不同时,单位水体中该种鱼的产量有可能相同,D项正确。
二、非选择题
6.下图是种群增长的“J”形曲线和“S”形曲线以及在A点之后的三条变化曲线图。请回答下列问题:
(1)对呈“J”形增长的种群而言,其λ值(当年的种群数量是前一年种群数量的倍数)的大小与种群密度_无关__(填“有关”或“无关”)。
(2)A点之后,Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三条曲线对应环境条件的优越程度的大小关系是_Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ__,做出该判断的理由是_K值越大,说明环境条件越优越__。
(3)图中AB段,不考虑迁入、迁出,种群的出生率_小于__(填“大于”“小于”或“等于”)死亡率。
解析:(1)对呈“J”形曲线增长的种群而言,其λ值不变,但种群密度在不断增大,所以二者没有直接关系。(2)由题图分析可知,图中Ⅰ曲线是环境条件变得更好所致,Ⅱ曲线是环境条件变得更差所致,Ⅲ曲线是环境受到破坏使种群无法适应而逐渐遭到淘汰,由此推断Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条曲线所对应的环境条件的优越程度是依次减小的,其判断的关键依据是K值的变化。(3)种群数量由出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定,若不考虑迁入率和迁出率,当种群处于图中AB段时,其种群数量不断减少,说明种群的出生率小于死亡率。
7.依据“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”的实验过程和要求,回答下列问题:
(1)某学生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进行计数,记录数据。
②把酵母菌培养液放置在冰箱中培养。
③第七天再取样计数,记录数据,统计分析绘成曲线。
请纠正该同学在实验操作过程中的错误:_①应将试管轻轻振荡几次再吸取酵母菌培养液进行计数;②应将酵母菌培养液放置在适宜温度下进行培养;③应连续7天,每天观察、取样计数并记录数据__。
(2)利用血球计数板可在显微镜下对微生物细胞进行直接计数。血球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。每个计数室由25×16=400个小格组成,容纳液体的总体积为0.1 mm3。现将1 mL酵母菌样品加99 mL无菌水稀释,用无菌吸管吸取少许滴在盖玻片边缘,使其自行渗入计数室,并用滤纸吸去多余菌液。
现观察到上图中该计数室所示a、b、c、d、e 5个中方格80个小格内共有酵母菌44个,则上述1 mL酵母菌样品中约有菌体_2.2×108__个。为获得较为准确的数值,减少误差,你认为采取的做法是_多取样、取平均值__。
解析:理解实验过程中各个步骤的要求及其原因,才能更好地理解实验原理。在实验过程中,对酵母菌的总数进行计数是很难的,所以要采用抽样检测法。每次从试管中吸出培养液时,都要进行振荡,目的是让酵母菌在培养液中分布均匀,减少计数时的误差;培养酵母菌时,要提供酵母菌生活的最适条件,包括温度、无菌条件等,所以不应该放在冰箱里进行培养;7天中,酵母菌种群数量是不断变化的,所以应连续7天,每天都要进行取样、观察、计数,而不是仅在第7天进行计数。利用显微镜观察时,要注意多取样、取平均值,尽量减少误差。计算酵母菌总数时,要先计算出每个计数室中酵母菌的数量,然后乘酵母菌样品总体积,所以上述1 mL酵母菌样品中的总数为44÷80×400×100×1 000÷0.1=2.2×108个。试管号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
培养液体积/mL
10
5
10
5
起始酵母菌数/个
10
5
5
10
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人教版 (2019)选择性必修2第2节 种群数量的变化课堂检测: 这是一份人教版 (2019)选择性必修2第2节 种群数量的变化课堂检测,共10页。
人教版 (2019)选择性必修2第2节 种群数量的变化一课一练: 这是一份人教版 (2019)选择性必修2第2节 种群数量的变化一课一练,共10页。