高中生物人教版 (2019)选择性必修2第2节 种群数量的变化一课一练

第2节　种群数量的变化

基础巩固

1.建立种群数量变化的数学模型一般不需要(　　)

A.观察研究对象,提出问题,提出合理的假设

B.根据实验数据,用适当的数学形式对种群数量变化进行表达

C.通过进一步实验或观察,对数学模型(公式或曲线)进行检验或修正

D.进行对照实验

答案:D

2.下列关于种群数量变化数学模型的说法,错误的是(　　)

A.模型可以是数学公式

B.模型可以是增长曲线

C.曲线图更能直观反映种群增长趋势

D.相比于数学公式,曲线图更精确

答案:D

解析:数学公式准确地表达了自变量和因变量的关系,给定一个自变量就能通过方程式得到因变量的值;而曲线图是根据某些点描绘出来的,也就是只能给出一些自变量对应的因变量的准确值,而对于其他的值只能大致估计。所以说,曲线图的模型不够精确。

3.将小球藻放到一含有充足二氧化碳和空间等的容器中,给予充足光照,在适宜温度下培养一段时间,下图能正确表示该过程中小球藻数量变化的是(　　)

答案:D

4.在下列哪种条件下,种群可能呈“J”形增长?(　　)

A.当食物受到限制时

B.在物种适宜的环境中,食物开始出现不足,但远不至于影响到该物种在这里生存

C.在一个没有捕食者的生态系统中

D.在实验室内的实验条件下

答案:D

解析:“J”形增长的条件是理想条件:食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等。

5.下列关于大草履虫种群的数量呈“S”形增长的说法,错误的是(　　)

A.初始阶段会出现较快增长

B.食物和空间是有限的,种内竞争激烈

C.死亡率一直大于出生率

D.种群的增长会停止

答案:C

解析:若死亡率一直大于出生率,种群数量将呈下降趋势,不会增长。

6.下列关于“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验的叙述,正确的是(　　)

A.接种后,需对培养液进行灭菌

B.接种后,需立即进行第一次抽样检测

C.抽样检测时,需将培养液静置几分钟后再吸取

D.用血细胞计数板计数时,应先向计数室滴加样液后再盖上盖玻片

答案:B

解析:对培养液灭菌应在接种前进行,如果接种后灭菌,酵母菌就会被杀死,A项错误;接种后立即进行第一次抽样检测,以作为后续的对照,B项正确;抽样前应振荡试管将培养液摇匀,C项错误;用血细胞计数板计数时,应先盖上盖玻片,然后用吸管吸取培养液滴于盖玻片边缘,让其自行渗入,D项错误。

7. 图甲和图乙是种群数量增长的两种常见模型,请回答下列问题。

(1)图甲曲线形象直观,也可以用公式精确地表示,其公式为　　　　　　,其中λ表示该种群数量是前一年的倍数。该λ主要取决于　　　　　　　　　(填种群特征)。 

(2)图乙曲线的形成原因是　　　　　　　　　　　　,K值的含义是　　　　　　。 

(3)在图丙中画出乙曲线的种群增长速率曲线。

(4)酵母菌种群数量的动态变化与培养条件密切相关。在营养等条件不受限制时,种群数量增长曲线能在较长时间内保持“J”形。随着培养液中　　　　　的减少、　　　　　　的增加,种群数量增长受到环境的限制,种群数量增长曲线为“S”形。 

答案:(1)Nt=N0λt　出生率和死亡率

(2)存在着环境阻力(其他合理答案也可)　环境容纳量

(3)

(4)营养物质　代谢产物

解析:(1)图甲是“J”形曲线,可以用公式Nt=N0λt来精确地表示,其中λ表示种群数量是前一年的倍数,其大小取决于种群的出生率和死亡率。(2)图乙是“S”形曲线,环境阻力导致形成此种曲线,曲线的K值表示环境容纳量。(3)图乙曲线的种群增长速率在K/2之前是逐渐增大的,在K/2之后是逐渐降低的。(4)在探究培养液中酵母菌种群数量的变化实验中,在营养等条件不受限制时,种群数量增长曲线能在较长时间内保持“J”形。随着培养液中营养物质的减少、代谢产物的增加,种群数量增长受到环境的限制,种群数量增长曲线为“S”形。

能力提升

1. 下列关于种群“S”形增长的叙述,正确的是(　　)

A.种群的数量每年以一定的倍数增长,可用数学模型Nt=N0λt表示

B.K值会随着环境因素的变化而发生变化

C.各阶段的增长速率不同,随着时间的增加越来越大

D.环境条件是资源和空间充裕、气候适宜、没有敌害等

答案:B

解析:“种群的数量每年以一定的倍数增长,可用数学模型Nt=N0λt表示”指的是“J”形增长,A项错误;“S”形增长各阶段的增长速率不同,随着时间的增加,种群增长速率先增大后减小,C项错误;“J”形增长的环境条件是资源和空间充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等,而非“S”形增长,D项错误。

2.种群增长的“J”形和“S”形曲线是不同条件下种群数量随时间变化的曲线。下列关于种群增长曲线的叙述,错误的是(　　)

A.呈“J”形增长的种群,其增长速率不断增大

B.呈“S”形增长的种群,其增长速率逐步降低

C.呈“J”形增长的种群,种群增长不受自身密度制约

D.呈“S”形增长的种群达到K值时,增长速率接近于零

答案:B

解析:呈“J”形增长的种群,随着时间的增加,增长速率不断增大,A项正确;呈“S”形增长的种群,当种群数量小于K/2时,种群增长速率逐步升高,当种群数量大于K/2后,种群增长速率逐渐降低,B项错误;“J”形增长表示理想条件下种群数量的增长情况,该条件下,种群增长不受自身密度制约,C项正确;呈“S”形增长的种群达到K值时,出生率和死亡率基本相等,增长速率接近于零,D项正确。

3.在5 mL的培养液中放入5个大草履虫,在第5天之后,大草履虫的数量基本维持在375个左右。下列叙述错误的是(　　)

A.K值受到培养液体积的限制

B.该实验得到的K值是375

C.在相同条件下培养变形虫,K值也是375

D.重复此实验,K值有可能不同

答案:C

解析:一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为K值,K值的大小受环境条件的制约,A项正确;大草履虫的数量基本维持在375个左右,说明K值即环境容纳量是375,B项正确;不同的生物生活在相同的环境里,其K值不一定相同,C项错误;由于实验中存在误差等因素,因此重复该实验,得到的K值可能不同,D项正确。

4.下图为某种群的数量变化曲线,K1为长期处于相对稳态时该种群数量达到环境条件允许的最大值,B点时某种因素发生改变,最大值由K1变为K2。导致K1变为K2的原因最不可能的是(　　)

A.该种群迁入了大量同种个体

B.该种群的天敌大量迁出

C.该种群的生物发生了基因突变

D.该地区引入了新物种

答案:A

解析:该种群迁入了大量同种个体,会使种内竞争加剧,K值不可能增加,A项符合题意;该种群的天敌大量迁出,生存环境得到改善,K值增加,B项不符合题意;该种群的生物发生了基因突变,可能更加适应环境,K值可能增加,C项不符合题意;该地区引入了新物种,如果该新物种捕食该种群的天敌,或者为该种群提供食物,K值可能增加,D项不符合题意。

5.社鼠是主要生活在山地环境中的植食性鼠类。下列有关叙述正确的是(　　)

A.社鼠的种群数量波动总是处在环境容纳量之下

B.社鼠与其天敌黄鼬的种群数量波动是同步的

C.自然环境中,新迁入某地的社鼠种群数量呈“S”形增长

D.在食物十分充足的条件下,社鼠的种群数量一直呈“J”形增长

答案:C

解析:社鼠种群数量在环境容纳量附近波动,有时会大于环境容纳量;社鼠数量的波动与其天敌的数量波动曲线不同步,一般都是捕食者的数量随被捕食者的变化而变化;食物十分充足的条件下,种群数量的增长还会受到其他因素如天敌等的限制,不会一直呈“J”形增长。

6.田鼠是主要生活在农田中的植食性鼠类。当田鼠种群刚迁入一个新的栖息地后,种群数量开始增长,随着时间的推移,种群数量停止增长并维持相对稳定。下列相关叙述正确的是(　　)

A.田鼠种群数量停止增长时,出生率和死亡率均为零

B.田鼠的种群数量总是在环境容纳量之下波动

C.人为地一次性捕杀田鼠后,其环境容纳量迅速降低

D.田鼠种群数量的增长曲线呈“S”形

答案:D

解析:由题意可知,田鼠种群数量的增长曲线呈“S”形,当种群数量停止增长并达到相对稳定时,该种群的出生率等于死亡率,而不是均为零,A项错误,D项正确;田鼠的种群数量达到K值后,围绕K值上下波动,B项错误;一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,在环境条件不受破坏的情况下,人为地一次性捕杀田鼠后,其环境容纳量不变,C项错误。

7.(不定项选择题)同一种群的K值不是固定不变的,下列相关说法正确的是(　　)

A.引入某动物的天敌,其K值就会变小

B.建立自然保护区可增大大熊猫种群的K值

C.同一个池塘中的鲫鱼与鲤鱼的K值相同

D.生活在草原上的野兔,不同年份的环境容纳量是不同的

答案:ABD

解析:引入某动物的天敌,天敌会捕食该动物,该动物的K值就会变小,A项正确;建立自然保护区可以给大熊猫提供广阔的生存空间,改善栖息环境,从而提高环境容纳量,B项正确;同一个池塘中的鲫鱼与鲤鱼因种群不同、生物间的关系等不同而K值不相同,C项错误;不同年份的环境变化、种间关系变化等多种因素导致某种生物不同年份的环境容纳量改变,D项正确。

8.(不定项选择题)下列关于环境容纳量的叙述,正确的是(　　)

A.环境容纳量是指种群的最大数量

B.种群的种内竞争不会改变环境容纳量的大小

C.在理想条件下,影响种群数量增长的因素主要是环境容纳量

D.在自然环境条件下,温带和寒带地区的植食性动物一年四季的环境容纳量以冬季最小

答案:BD

解析: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,实际的种群数量在环境容纳量附近上下波动,A项错误;种内竞争可以改变种群数量,但不会改变种群的环境容纳量,B项正确;在理想条件下,种群数量呈指数增长,没有环境容纳量,C项错误;温带和寒带地区的植食性动物,冬天时的食物减少,所以环境容纳量较小,D项正确。

9.研究人员为检测不同培养条件下酵母菌种群数量的变化,设置了A、B、C、D 4组实验(每组接种酵母菌数量一致),测得种群数量随时间的变化如下图所示。各组的培养条件分别为20 mL培养液(A组),20 mL培养液并在A点后定期补充适量培养液(B组),20 mL培养液并仅在A点时补充一次适量培养液(C组),理想条件(D组)。请回答下列问题。

(1)实验A、B、C、D 4组酵母菌的种群数量变化曲线分别对应图中的　　　　　　　　　曲线。种群增长的“J”形曲线和“S”形曲线属于　　　　　(填“数学”或“物理”)模型。 

(2)在进行抽样检测酵母菌数量时,需要借助　　　　　　　,在其上滴加酵母菌培养液和加盖盖玻片时,正确的操作顺序是　　　　　在前。 

(3)种群是生物繁殖的基本单位,也是生物进化的基本单位,生物进化的本质是通过自然选择定向改变种群的　　　　　　　。图中阴影部分按照达尔文的理论可以理解为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案:(1)Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ、“J”形　数学

(2)血细胞计数板　加盖盖玻片

(3)基因频率　被自然选择淘汰掉的个体

解析:(1)A组酵母菌种群数量变化情况是一定时间内酵母菌种群数量快速增长,然后种群数量维持相对稳定,最后减少,对应曲线Ⅲ;B组酵母菌种群数量变化情况是定期补充适量培养液后,酵母菌种群数量可以达到一个新的K值(K1),并在一定时间内维持在K1值,对应曲线Ⅰ;C组酵母菌种群数量变化情况是一定时间内酵母菌种群数量快速增长,然后种群数量维持相对稳定,在A点时补充一次适量培养液,K值会增大,然后种群数量减少,对应曲线Ⅱ;D组为理想条件,酵母菌种群数量呈“J”形增长。种群增长的“J”形曲线和“S”形曲线属于数学模型。(2)在进行抽样检测酵母菌数量时,需要借助血细胞计数板,操作时,应该先加盖盖玻片,再在盖玻片边缘滴加酵母菌培养液,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。(3)种群是生物繁殖的基本单位,也是生物进化的基本单位,生物进化的本质是通过自然选择定向改变种群的基因频率。题图中阴影部分按照达尔文的理论可以理解为被自然选择淘汰掉的个体。