高中生物第2节 种群数量的变化课时训练
展开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( )
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:选A 建构数学模型的一般步骤是提出问题→作出假设→用数学形式表达→检验或修正。
2.下列关于环境容纳量的叙述,错误的是( )
A.环境容纳量又称K值
B.人为地一次性捕杀家鼠后,其环境容纳量会迅速降低
C.建立大熊猫自然保护区的目的是提高大熊猫种群的环境容纳量
D.将食物储藏在安全处,减少家鼠的食物来源是为了降低它的环境容纳量
解析:选B 环境容纳量是指一定的环境条件所能维持的种群最大数量,又称K值,A正确;环境容纳量是环境的固有属性,人为地一次性捕杀家鼠后,环境容纳量不会变化,B错误;建立大熊猫自然保护区的目的是改善其生存环境,提高大熊猫种群的环境容纳量,C正确;将食物储藏在安全处,减少家鼠的食物来源是为了降低它的环境容纳量,D正确。
3.下列与种群数量模型有关的叙述,错误的是( )
A.数量增长曲线比数学方程式更能直观反映种群数量的增长趋势
B.构建相应的模型后需通过实验或观察等进行检验或修正
C.“J”形曲线的条件是食物和空间充裕、气候适宜、没有敌害等
D.Nt=N0λt中λ的含义是种群增长率
解析:选D 数量增长曲线比数学方程式更能直观反映种群数量的增长趋势;构建相应的模型后需通过实验或观察等进行检验或修正;“J”形曲线是在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下的数量增长;Nt=N0λt中λ的含义是该种群数量是前一年种群数量的倍数。
4.当一种生物迁入适合其生存的新环境,很长时间后,其种群增长曲线最可能为( )
解析:选B 当一种生物迁入适合其生存的环境后,种群数量会增加,由于食物、空间是有限的,故种群数量常呈“S”形增长。故选B。
5.下列有关探究培养液中酵母菌数量动态变化的实验,叙述正确的是( )
A.改变培养液的pH不影响K值(环境容纳量)大小
B.培养酵母菌时,必须去除培养液中的溶解氧
C.为了方便计数酵母菌,培养后期的培养液应先稀释后再计数
D.对于压在一个方格界限上的酵母菌的处理方法是计数四条边及其顶角的酵母菌数
解析:选C 养分、空间、温度和pH等都可影响微生物的生长;酵母菌在有氧条件下可进行有氧呼吸,不需要除去溶解氧;由于培养后期培养液中酵母菌数量多,不易计数,因此应先稀释再计数;用血细胞计数板计数酵母菌时,对于压在方格边线上的酵母菌,应只计数相邻两边及其顶角的个体。
6.如图表示环颈雉种群数量增长的“J”形曲线和“S”形曲线,下列有关叙述错误的是( )
A.曲线X的数学模型为Nt=N0λt,其中λ代表增长倍数
B.BC段种群增长速率逐渐下降,出生率小于死亡率
C.曲线X和Y的差值可表示环境阻力
D.若不考虑迁入、迁出,曲线Y表示自然状态下种群数量变化趋势
解析:选B 曲线X为“J”形曲线,其数学模型为Nt=N0λt,其中λ代表增长倍数;BC段种群增长速率逐渐下降,但出生率大于死亡率;曲线Y为“S”形曲线,曲线X和Y的差值可表示环境阻力;若不考虑迁入、迁出,曲线Y表示自然状态下种群数量变化趋势。
7.下面两种曲线是同一生物在同样条件下的培养结果。以下分析错误的是( )
A.图1、2都可以表示该种群在有限环境条件下的增长规律
B.图1中a点与图2中的c点对应
C.图1中b点与图2中的d点对应
D.图1、2中的b、c点都可以表示种群达到了环境容纳量
解析:选D 通过分析曲线可知,两条曲线中的种群个体数量最终都达到一个最大值,所以它们都属于“S”形增长,环境条件是有限的;图1中,曲线斜率最大的点即a点增长速率最大,对应图2中的c点;图1中的b点增长速率为0,对应图2中的d点;图1、2中表示种群达到了环境容纳量的点分别是b、d点。
8.如图表示种群中①和②两个指标的变化(假设后续趋势不变),x轴表示时间,y轴表示相对值。下列叙述正确的是( )
A.若①表示种群数量的增长率,则该种群呈“S”形增长
B.若②表示种群数量的增长速率,则该种群不存在K值
C.若①和②表示两个不同种群的数量,则P时刻种群密度相同
D.若①和②表示出生率和死亡率,则P时刻年龄结构为增长型
解析:选B 种群以“S”形曲线增长过程中,其增长率和环境阻力有关,种群数量越多,其环境阻力越大,种群增长率越小,A错误;若②表示种群数量的增长速率,则该种群数量呈“J”形曲线增长,该种群不存在K值,B正确;若①和②表示两个不同种群的数量,则P时刻种群数量相同,但不确定两个种群生存空间的大小,所以种群密度大小未知,C错误;若①和②表示出生率和死亡率,则P时刻出生率等于死亡率,其年龄结构为稳定型,D错误。
9.经调查,第一年某种昆虫种群数量为N0,如果在理想的条件下,每年的增长率0.2保持不变,则第三年该种群数量为( )
A.1.2N0 B.1.44N0
C.2.2N0 D.3.6N0
解析:选B 由于是在理想条件下,种群数量的增长模型为Nt=N0λt,由于λ=1+0.2=1.2,t=2,所以第三年的种群数量为1.44N0。
10.某小组进行探究培养液中酵母菌种群数量的变化实验时,同样实验条件下分别在4支试管中进行培养(见表),均获得了“S”形增长曲线。根据预测的实验结果从理论上分析,下列说法错误的是( )
A.4支试管内的种群在K/2时增长最快
B.4支试管内的种群数量同时达到K值
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开始下降
解析:选B 种群数量达到K/2时,增长速率最大;由于培养液体积不同,起始酵母菌数不同,4支试管内的种群数量不能同时达到K值;试管Ⅲ内培养液体积较多,其K值大于试管Ⅱ的K值;试管Ⅳ的培养液体积与试管Ⅱ相等,但试管Ⅳ内起始酵母菌数多于试管Ⅱ,所以试管Ⅳ内的种群数量先于试管Ⅱ开始下降。
11.如图为某种群的平均出生率(实线)及平均死亡率(虚线)与该种群所依赖的资源量关系图。下列叙述正确的是( )
A.出生、死亡是个体水平的特征,但出生率和死亡率是种群水平研究的问题
B.资源量通过影响该种群的出生率和死亡率,影响其数量变化
C.资源量长期小于R会导致该种群密度增大
D.随着资源量的增加,此种群的K值可以无限增大
解析:选A 出生、死亡是个体水平研究的问题,出生率和死亡率是种群的数量特征,是种群水平研究的问题,A正确;资源量对该种群死亡率影响不大,主要影响其出生率,B错误;资源量小于R时,该种群出生率<死亡率,种群密度将降低,C错误;随着资源量的增加,该种群的K值增大到一定程度后将不再增加,D错误。
12.某实验小组用细菌甲(异养生物)作为材料来探究不同条件下种群增长的特点,设计了三个实验组,每组接种相同数量的细菌甲后进行培养,培养过程中定时更新培养基,三组的更新时间间隔分别为3 h、10 h、23 h,得到a、b、c三条种群增长曲线,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.细菌甲能够将培养基中的有机物分解成无机物
B.培养基更换频率的不同,可用来表示环境资源量的不同
C.在培养到23 h之前,a组培养基中的营养和空间条件都是充裕的
D.培养基更新时间间隔为23 h时,种群数量不会出现“J”形增长阶段
解析:选D 细菌甲为异养生物,能够将培养基中的有机物分解成无机物,A正确。培养基更新频率的不同,可用来表示环境资源量的不同:更新频率快,环境资源相对丰富;更新频率慢,环境资源相对匮乏,B正确。通过对比题图中三条曲线可知,a组为培养基更新时间间隔为3 h的实验组,在培养到23 h之前,细菌数量呈“J”形增长,由此可知其营养和空间条件都是充裕的,C正确。在培养的初始阶段,由于营养和空间条件充裕,培养基更新时间间隔为23 h时,种群数量也会出现“J”形增长阶段,D错误。
二、非选择题
13.某研究所对某河流生态系统进行了几年的跟踪调查。如图所示某种鱼迁入此生态系统后的种群数量增长速率随时间的变化曲线。请分析回答:
(1)图A、B能反映鱼种群数量变化的曲线是________。
(2)t2时期后,种群数量__________,其主要原因是_________________________。
(3)在t1时该种群的年龄结构可能为__________型。
(4)若在t2时种群数量为K,为了保护这种鱼类资源不被破坏,以便持续地获得最大捕鱼量,应使这种鱼的种群数量保持在______水平,因为此时_______________。
解析:通过图中种群增长速率随时间的变化,明确t1、t2两点的含义,即在t0至t1时间段内,种群的增长速率不断增大,到t1时种群增长速率达到最大,说明此时种群数量达到了K/2;t1至t2时间段内,种群的增长速率不断减小,至t2时种群增长速率为0,说明此时种群数量已经达到K值,之后,种群增长速率不变,说明种群数量维持在K值,因此,对应的种群增长曲线为“S”形。据此,进一步确定t1时该种群的年龄结构为增长型。在实践应用中,捕捞时应使这种鱼的种群数量保持在K/2的水平,以便使该种群的增长速率最大,从而获取最大的捕鱼量。
答案:(1)B (2)不再增加 食物和空间不足、捕食者数量增加、种内竞争加剧等 (3)增长 (4)K/2 种群增长速率最大(或种群的增长速度最快)
14.自然界中种群的数量特征是种群重要的特征之一,如图 1 表示某动物种群在不同条件下数量变化情况的数学模型,请回答下列问题。
(1)图1所示模型属于数学模型表现形式之一的__________,该形式较为直观形象。
(2)图1中A段种群增长近似于“________”形曲线。该模型需要满足的条件是________________________________________________________________________。
(3)该种群的环境容纳量是____________ (填“K1”或“K2”)。
(4)影响种群数量变化的因素很多,分析图中曲线,与 D 段相比,影响 C 段的因素最可能是______(填选项)。
A.食物和天敌 B.气候和传染病
(5)在D阶段,若该动物的栖息地遭到破坏后,由于食物的减少和活动范围的缩小,其__________________会变小。
(6)在调查某林场松鼠的种群数量时,计算当年种群数量与一年前种群数量的比值(λ),并得到如图2所示的曲线。由此分析前4年该种群数量__________(填“增大”“减小” 或“基本不变”)。
解析:(1)题图1所示模型属于数学模型表现形式之一的曲线图,该形式较为直观形象。(2)题图1中A段种群数量增长迅速,增长趋势近似于“J”形曲线。该模型需要满足的条件是食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等。(3)从题图1中种群数量的动态变化曲线可知,该种群的数量围绕着K1波动,故该种群的环境容纳量是K1。(4)影响种群数量变化的因素很多,D段种群数量变化处于波动状态,说明此时的环境能够容纳此时的种群数量,而C段的种群数量急剧下降,此时应该发生了突变的因素如气候骤变或传染病。(5)在D阶段,若该动物的栖息地遭到破坏后,由于食物的减少和活动范围的缩小,此时的环境对该物种来讲变得恶劣,故其K值(环境容纳量)会变小。(6)分析题干及题图2可知,前4年该种群λ值等于1,说明种群数量基本不变。
答案:(1)曲线图 (2)J 无限环境(或空间和资源充裕)、理想条件(或气候适宜,没有敌害等) (3)K1 (4)B (5)K值(或环境容纳量) (6)基本不变
15.某生物实验小组将酵母菌接种到装有10 mL液体培养基的试管中,通气培养并定时取样计数,然后绘制增长曲线。图甲是小组成员用血细胞计数板观察到的培养结果(样液稀释10倍,血细胞计数板规格1 mm×1 mm×0.1 mm),图乙曲线a、b是两批次酵母菌培养的结果。分析回答问题:
(1)取样时应先振荡试管,作用是_____________________________________。
制片时应该在盖盖玻片________(填“前”或“后”)滴加样液。
(2)在计数前常采用台盼蓝染液染色,若细胞被染成蓝色,则________(填“需要”或“不需要”)计数。计数时若图甲双边线内有4个细胞为蓝色,此时试管中酵母菌数量约为________个。
(3)比较图乙中t1时两批次培养的种群增长速率、种内竞争的强度以及t2时两批次培养液中营养物质的剩余量依次是________、________、________(填“a>b”“a=b”或“a(4)若在t2后继续培养,最终发现种群的数量均会下降,可能的原因有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)从试管中吸出培养液进行计数之前,要将试管轻轻振荡几下,使酵母菌分布均匀,减小计数误差;用血细胞计数板计数时,应先放置盖玻片,在盖玻片的边缘滴加培养液,待培养液从边缘处自行渗入计数室,吸去多余培养液,再进行计数。(2)活细胞的细胞膜具有选择透过性,不会被台盼蓝染液染色,被染成蓝色的酵母菌细胞为死细胞,不需要进行计数;计数时若图甲双边线内有4个细胞为蓝色,图中双边线内16个小方格中共有活酵母菌20个,则此时试管中酵母菌数量约为20÷16×400×10 000×10×10=5×108(个)。(3)由图乙可知,曲线a、b均为“S”形增长曲线,在t1时曲线a种群数量正处于K/2左右,此时增长速率最大,而曲线b种群数量大于K/2,因此其增长速率已经小于K/2时的增长速率,故a>b;而t1时,a种群数量小于b种群数量,故种内竞争强度ab。(4)若在t2后继续培养,由于营养物质过度消耗,有害代谢产物大量积累,pH不适宜等,最终使得种群的数量均会下降。
答案:(1)使酵母菌分布均匀 后 (2)不需要 5×108 (3)a>b ab (4)营养物质过度消耗,有害代谢产物大量积累,pH不适宜
试管号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
培养液体积/mL
10
5
10
5
起始酵母菌数/103个
10
5
5
10
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