人教版2019高中生物选择性必修2同步练习题-题--第1.2 种群数量的变化（含解析）

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2024人教版高中生物选择性必修2同步
第2节　种群数量的变化
基础过关练
题组一　“J”形增长曲线的分析
1.(2023辽宁庄河月考)数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。种群数量增长的数学模型有曲线图和数学公式,下列关于种群的“J”形增长曲线的叙述错误的是(　　)
A.数学公式模型可表示为:t年后种群数量为Nt=N0λt(λ为该种群数量是前一年种群数量的倍数)
B.条件是食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等
C.出生率远大于死亡率
D.牛奶瓶中培养的果蝇数量增长符合这一增长曲线
题组二　“S”形增长曲线的分析
2.(2023山东临沂期末)某种兔迁入新环境后种群数量呈“S”形增长,在其种群增长速率最大的年份,用标记重捕法调查该兔的种群密度,第一次捕获60只全部标记后释放,一个月后进行第二次捕捉,共捕获未标记的80只,标记的20只,估算该兔种群在这一环境中的K值是(　　)
A.240只　　　　B.300只　　　　C.400只　　　　D.600只
3.(2023四川乐山开学考试)下图表示有限环境中某一种群数量增长的曲线。下列有关叙述正确的是 (　　)
①K值是一定环境条件所能维持的种群数量最大值
②在K值时,种群的增长率最大
③如果不考虑迁入和迁出等因素,在K值时出生率等于死亡率
④假设这是鱼的种群,当种群达到K值时开始出现种内竞争
A.①②　　　　B.①④　　　　C.①③　　　　D.③④
4.(2023河南联考)呼伦湖是我国五大淡水湖中唯一未受污染的湖泊,保持了原始的自然风貌。呼伦湖中土著鱼红鳍鲌种群数量的增长曲线如图所示。下列相关说法错误的是 (　　)
A.若排放工业污水,会降低红鳍鲌种群的环境容纳量
B.在调查期间,b点时红鳍鲌种群的数量增长最快
C.与c点相比,b点时红鳍鲌种群密度对种群数量的影响更大
D.当种群数量达到d点后,其种群年龄结构为稳定型
5.(2023辽宁朝阳月考)生态专家对黄河三角洲保护区内一种留鸟进行连续观察研究,在18年间统计其种群增长速率如下表所示。下列分析错误的是 (　　)
年份 第3年 第6年 第9年 第12年 第15年 第18年
增长 速率 0.80 1.20 4.00 2.50 1.05 0.08
A.这18年中该留鸟种群数量呈“S”形增长
B.第9~第18年增长速率逐年减小,此阶段种群年龄结构为衰退型
C.该种留鸟种群的环境容纳量可能为第9年时种群数量的两倍
D.随着人们对黄河三角洲保护区的保护增强,该留鸟的种群数量可能增大
题组三　“J”形和“S”形增长曲线的比较
6.(2023安徽阜阳月考)下列有关种群增长曲线的叙述中,正确的是 (　　)
A.在种群“J”形增长模型(Nt=N0λt)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“J”形曲线中,增长率一直增大
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
7.(2022河北沧衡八校期中)在理想状态下和自然环境中某生物的种群数量变化曲线如图所示。下列叙述错误的是 (　　)
A.仅食物和空间条件充裕,种群数量不会呈曲线a所示的趋势增长
B.阴影部分表示通过生存斗争被淘汰的个体数
C.种群数量为K值时,种群的增长速率是最大的
D.建立自然保护区,改善栖息环境,可使野生动物的K值增大
8.(2023福建三明期中)如图是种群数量变化的两种曲线。请据图回答下列问题:
(1)种群数量增长曲线为曲线X的前提条件是　　　　　　　　　。假设A点时某动物种群的数量为50只,之后种群数量每年增加35%,则20年后该动物种群数量的算式为　　　　　　。
(2)若曲线Y表示一定时间内某草原食草动物种群数量的变化情况,则BC段种群的增长速率会　　　　　。若在C点时,该地区迁入了大量同种的食草动物,则一定时间后,该动物的环境容纳量会下降,原因是　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)为调查某有害动物的种群密度,某小组采用标记重捕法,在一公顷的范围内第一次捕获并标记了30只,第二次捕获的个体中10只没有标记,4只有标记,因动物被捕捉一次后灵敏度提高,事实上有害动物的密度为　　　　　　。若曲线Y表示该有害动物的种群数量变化曲线,从曲线和环境容纳量两个方面考虑,控制该有害动物的最有效措施是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
题组四　种群数量的波动
9.如图表示草原上某野兔种群数量的变化,K0表示没有人类活动等影响时,野兔种群的环境容纳量,人类相关活动从c时间点开始。下列叙述中正确的是 (　　)
A.若人类活动等对该野兔种群无影响,该野兔种群数量最终将在K0水平保持恒定
B.若过度放牧使草场退化,该地野兔种群将数量急剧下降甚至消亡
C.人类活动一开始,该野兔种群的出生率迅速减小并小于死亡率
D.若在c时间点人类开始捕杀野兔,则人类活动将使该野兔种群的环境容纳量在K1~K3之间
10.某生物的种群数量随时间的变化情况如图所示。下列叙述不正确的是 (　　)
A.曲线乙表示该生物的种群数量呈“S”形增长
B.a~b段,种群出生率与死亡率不再发生变化
C.若b点时该生物种群栖息地遭到破坏,种群数量可能会出现甲所示变化
D.若b点时环境发生变化,则形成丙曲线的环境更适合该生物种群生存
题组五　培养液中酵母菌种群数量的变化
11.(2023辽宁丹东检测)某生物兴趣小组将酵母菌接种至装有10 mL培养液的锥形瓶中,在适宜温度下培养定时取样计数,并绘制出如图所示酵母菌的种群数量变化曲线。下列叙述错误的是 (　　)
A.对酵母菌进行计数时,从锥形瓶中吸取培养液前进行振荡可减小实验误差
B.6天后引起酵母菌数量下降的原因有营养物质减少、pH下降等
C.根据抽样和计算获得的数据绘制酵母菌种群数量增长曲线属于建立酵母菌种群数量变化的数学模型
D.增加初始酵母菌数量,其他条件不变,将使达到K值所需的时间延长
12.(2022河北承德期末)某生物兴趣小组开展探究实验,课题是“培养液中酵母菌种群数量与时间的变化关系”。
实验材料、用具:菌种和无菌培养液、试管、血细胞计数板(又名血球计数板,计数室为1 mm×1 mm的方格,由400个小方格组成)、滴管、显微镜等。
酵母菌的显微计数方法:
①血细胞计数板是带有微小方格刻度的玻璃片,用于在显微镜下对微生物进行计数。
②将含有酵母菌的培养液滴在计数板上,计数一个方格内的酵母菌数量,再以此为根据,估算试管中的酵母菌总数。连续观察7 d,并记录每天的数值。
根据以上叙述回答下列问题:
(1)本实验没有另设对照实验,原因是　　　　　　　　　　　　　。该实验是否需要重复实验 　　　(填“需要”或“不需要”)。
(2)如果用血细胞计数板计数细胞时进行如图1所示的操作,统计出来的数据比实际值偏　　　　。
图1
(3)1 mL培养液中的酵母菌逐个计数非常困难,应采用　　　　的方法进行计数,在计数前常用　　　染色,若细胞被染成蓝色,则　 (填“需要”或“不需要”)统计。
(4)上述实验观察到计数室一个小方格中的酵母菌分布如图2所示。以此小方格中酵母菌数作为平均数进行计算。则1 mL培养液中有
　　　　个酵母菌。
图2
能力提升练
题组一　种群数量变化的综合分析
1.(2023河南登封段考)如图为种群数量增长的几种曲线模型。下列相关叙述错误的是　 (　　)
A.种群数量增长呈“J”形曲线时,符合Nt=N0λt的数学模型
B.图中阴影部分用达尔文的观点解释是自然选择的结果
C.在一封闭的培养体系中,酵母菌数量最终呈曲线③增长
D.a点时,种群的出生率约等于死亡率,种群数量相对稳定
2.(2023山东青岛期末)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Nt+1/Nt随时间的变化趋势,结果如图所示(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 (　　)
A.甲种群在O~t3段的年龄结构为增长型
B.乙种群在O~t1段的种群数量呈“J”形增长
C.乙种群在t2时数量最少
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
3.(2023湖北十堰期末)图1~图3表示同一生物种群数量变化的不同指标。以下叙述错误的是 (　　)
图1 图2 图3
A.图1中b点的增长速率与图2中的d点相对应
B.图1、2、3都可以表示该种群的数量在自然环境条件下的增长
C.图2中的c~d段种群的数量在减少,图3中的e~f段种群的数量在增加
D.图1、2、3中的b、d、f时,种群内部的种内竞争达到最大
4.(2022山西太原阶段考试)在对某自然保护区内甲、乙两个不同物种的种群数量进行了调查之后,又开展了连续4年的跟踪调查,计算其L值(L=当年末种群个体数量/前一年末种群个体数量),结果如图所示。下列关于这4年调查期间的种群数量变化的叙述,错误的是 (　　)
A.第1年末甲、乙两种群的增长速度不一定相等
B.第2年末乙种群数量不一定大于甲
C.第3年末乙种群数量达到了最大值
D.这4年中甲种群每年增加的数量是相等的
5.(2023山东菏泽期末)种群增长率是指在单位时间内新增加的个体数占种群原有个体总数的比例;种群增长速率是指种群在单位时间内增加的个体数量。调查某种群一段时间内某些特征的变化,得到如图A、B曲线,以下说法正确的是 (　　)
A.种群增长率为0时,出生率等于死亡率
B.若曲线A表示增长速率,当其为0时,该种群可能达到K值
C.若曲线A表示“S”形曲线的增长率,则第6年时可能小于0
D.若曲线A表示出生率,B表示死亡率,则第1~6年该种群的年龄结构为增长型,但将面临种群退化的问题
题组二　探究培养液中酵母菌种群数量的变化
6.(2023黑龙江大庆期末)某小组进行“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验时,同样实验条件下分别在4个试管中进行培养(见下表),均获得了“S”形增长曲线。根据实验结果判断,下列说法错误的是 (　　)
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
A.4个试管内的种群达到K值的时间不同
B.试管Ⅳ内种群的K值与试管Ⅰ相同
C.4个试管内的种群的增长速率先增大后减小
D.试管Ⅱ内的种群数量先于试管Ⅲ开始下降
7.(2023天津和平期末,)为了探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化,某兴趣小组按如表完成了有关实验。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100倍,血细胞计数板规格为1 mm×1 mm×0.1 mm),图乙曲线A、B是相同培养条件下两批次酵母菌培养的结果。
试管编号 培养液/mL 无菌水/mL 酵母菌母液/mL 温度/℃
A 10 — 0.1 28
B 10 — 0.1 5
C — 10 0.1 28
图甲
图乙
(1)该实验的自变量有　　　　、　　　　　。
(2)在取样前应轻轻振荡试管,目的是　　　　　　　　　　　,减小计数误差。
(3)图甲中双边线内16个小方格中共有酵母菌24个,此时试管中酵母菌数量约为　　　　　　　　　=　　　个。(写出计算过程)
(4)根据图乙可知,B批次的接种量可能　　　　(填“高于”或“低于”)A批次。t1时,两批次培养的A、B两个种群的增长速率、种内竞争的强度依次是　　　　、　　　　(填“A>B”“A=B”或“A答案与分层梯度式解析
第2节　种群数量的变化
基础过关练
1.D 2.D 3.C 4.C 5.B 6.D 7.C 9.B
10.B 11.D
1.D　牛奶瓶中的空间、食物等资源是有限的,故牛奶瓶中培养的果蝇数量增长不符合“J”形增长曲线,D错误。
2.D　第一次捕获并标记的个体数为60,第二次重捕总数为100,重捕中被标记的个体数为20,种群数量÷第一次捕获并标记的个体数=第二次重捕总数÷重捕中被标记的个体数,则兔种群数量约为100×60÷20=300(只),此时为种群增长速率最大的年份,即K/2=300,可估算该兔种群在这一环境中的K值是600只,D正确。
3.C　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,又称K值,①正确;在K值时,出生率=死亡率,种群的增长率为0,②错误,③正确;在有限的环境中,种内竞争始终存在,④错误。
4.C　排放工业污水会导致环境被破坏,降低红鳍鲌种群的环境容纳量,A正确;b点对应的种群数量是K/2,此时种群的增长速率最大,种群的数量增长最快,B正确;与b点相比,c点时红鳍鲌种群数量更大,种内竞争更剧烈,种群密度对种群数量的影响更大,C错误;d点时红鳍鲌种群数量达到K值,此时种群的出生率=死亡率,当种群数量达到d点后,其种群年龄结构为稳定型,D正确。
5.B　这18年间题述留鸟种群的增长速率先增加后减小,且大于0,说明该留鸟种群数量呈“S”形曲线增长,A正确;第9~第18年增长速率逐年减小但仍然大于0,种群数量仍在增长,该种群的年龄结构为增长型,B错误;题表中第9年增长速率最大,对应的种群数量可能是环境容纳量的一半,则该种留鸟种群的环境容纳量可能为第9年时种群数量的两倍,C正确。
6.D　种群“J”形增长的数学模型Nt=N0λt中,λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数,且λ=增长率+1,A错误。K值不是固定不变的,其大小取决于环境条件,改善空间和资源条件会使K值增大,B错误。在“J”形增长曲线中,增长率不变,增长速率一直增大,C错误。
7.C　a为“J”形增长曲线,b为“S”形增长曲线,阴影部分表示“J”形曲线与“S”形曲线间的差值,即环境阻力,表示通过生存斗争被淘汰的个体数,B正确。“J”形增长的条件是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,仅食物和空间条件充裕,种群数量不会呈“J”形增长,A正确。种群数量为K值时,种群的增长速率为0,C错误。
8.答案　(1)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　50×1.3520　(2)减小　大量同种食草动物的迁入,导致草原上草的数量减少,引起草场退化　(3)小于105只/公顷　在其数量越少的时候防治越好,通过断绝食物、水源等恶化其栖息环境来降低环境容纳量
解析　图中曲线X是“J”形曲线,曲线Y是“S”形曲线。(1)“J”形曲线的数学模型公式为Nt=N0λt,其中λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数,由“种群数量每年增加35%”可知,λ=1.35。(2)若在C点时,该地区迁入了大量同种的食草动物,则该草原上草的数量减少,引起草场退化,从而使该动物的环境容纳量下降。(3)采用标记重捕法调查某有害动物的种群密度,调查范围是一公顷,可认为是单位面积,在一公顷的范围内第一次捕获并标记了30只,第二次捕获的个体中10只没有标记,4只有标记,估算出此动物的种群密度为30×(10+4)÷4=105(只/公顷),因动物被捕捉一次后灵敏度提高,捕捉难度提高,所以估算值比实际值偏大,即事实上有害动物的密度小于105只/公顷;从曲线和环境容纳量两个方面考虑,控制该有害动物,在其数量越少的时候防治越好,通过断绝食物、水源等恶化其栖息环境来降低环境容纳量。
9.B　若人类活动等对该野兔种群无影响,该野兔种群数量最终将达到K0,并围绕K0上下波动,A错误;人类活动开始后,野兔种群数量仍有一段时间的增加,此段时间野兔种群的出生率仍大于死亡率,C错误;若在c时间点人类开始捕杀野兔,一段时间后野兔种群数量基本稳定,在K2~K3之间波动,则其K值在K2~K3之间,D错误。
10.B　a~b段,种群数量处于波动状态,种群出生率与死亡率会发生变化,B错误;该生物种群栖息地被破坏,种群数量可能会急剧下降,C正确;丙曲线的K值大于乙曲线的,丙曲线对应的环境更适合该生物种群生存,D正确。
11.D　对酵母菌进行计数时,从锥形瓶中吸取培养液前进行振荡,使酵母菌均匀分布,可减小实验误差,A正确;增加初始酵母菌数量,其他条件不变,将使达到K值所需的时间减少,D错误。
12.答案　(1)该实验在时间上形成前后对照　需要　(2)大　(3)抽样检测　台盼蓝染液　不需要　(4)2.8×107
解析　(1)该实验需要检测酵母菌数量变化,在实验时间上形成自身前后对照,因此不需要另设对照实验。为提高实验的准确性,需要进行重复实验。(2)如果用血细胞计数板计数细胞时进行题图1所示的操作,即先滴细胞悬液,后盖上盖玻片,统计出来的数据比实际值偏大,正确的操作应该是先盖上盖玻片,后滴细胞悬液,让其自行渗入。(3)在计数前常用台盼蓝染液染色,若细胞被染成蓝色,则为死菌,不需要统计。(4)统计时,应该计数方格内和相邻两边及其夹角上的个体,即7个,则以此小方格中酵母菌数作为平均数进行计算,1 mL培养液中有7×400×104=2.8×107(个)酵母菌。
能力提升练
1.C 2.B 3.C 4.D 5.ABD 6.B
1.C　图示阴影部分表示因环境阻力被淘汰的个体数量,用达尔文的观点解释这是自然选择的结果,B正确;在一个封闭的培养体系中,随着培养时间的延长,由于营养物质减少和pH下降等,酵母菌的种群数量会逐渐减少,种群数量最终呈曲线①变化,C错误;a点时,种群数量约为K值,此时种群的出生率约等于死亡率,种群数量相对稳定,D正确。
2.B　Nt+1/Nt>1时,种群数量增加;Nt+1/Nt=1时,种群数量稳定;Nt+1/Nt<1时,种群数量减少。甲种群在O~t3段,Nt+1/Nt的值先小于1后大于1,种群数量先减少后增加,A错误。乙种群在O~t1段,Nt+1/Nt>1且为定值,种群数量呈“J”形增长,B正确。乙种群在t2~t3段,Nt+1/Nt<1,种群数量减少,所以乙种群在t2时数量不是最少的,C错误。甲种群在t3后Nt+1/Nt>1,种群数量增加,D错误。
3.C　图1中b点对应的种群数量为环境容纳量(K值),此时种群的增长速率为0,对应图2中的d点,A正确。题述种群的数量在自然环境条件下呈“S”形增长,图1、2、3都可以表示种群数量呈“S”形增长,B正确。图2中的c~d段种群的增长速率逐渐下降,但种群的数量还在增加,C错误。图1、2、3中的b、d、f时,种群数量达到K值,种群内部的种内竞争达到最大,D正确。
4.D　L=当年末种群个体数量/前一年末种群个体数量,L值大于1.0,种群数量增加,L值小于1.0,种群数量减少。甲种群在一定时间范围内,L值维持不变,为1.5;乙种群L值在第2年末达到最大,且第3年末L值等于1。两种群的起始数量都未知,第1年末两种群的L值也不同,因此不能确定甲、乙两种群的增长速度,A正确;第2年末甲种群的L值小于乙种群,若甲种群起始数量远多于乙种群,第2年末乙种群数量可能小于甲,B正确;根据分析可知,第3年末乙种群数量达到了最大值,第4年种群数量减少,C正确;这4年中,甲种群的L值均为1.5,说明甲种群的数量逐年增加,但每年增加的数量不相等,D错误。
5.ABD　种群增长率=出生率-死亡率,种群增长率为0时,出生率等于死亡率,A正确。当增长速率为0时,种群数量停止增长,题述种群数量可能达到K值,B正确。“S”形曲线的增长率最小值为0,不会小于0,C错误。若曲线A表示出生率,B表示死亡率,第1~6年出生率大于死亡率,该种群的年龄结构为增长型,第6年以后,出生率小于死亡率,将面临种群退化的问题,D正确。
6.B　4个试管内的培养液体积不同,起始酵母菌数不同,因此种群达到K值的时间不同,A正确。试管Ⅰ、Ⅳ中的起始酵母菌的数量相同,但是培养液体积不同,故二者的K值不同,B错误。试管Ⅱ、Ⅲ中的起始酵母菌数量相同,但试管Ⅱ中的培养液体积<试管Ⅲ中的培养液体积,由此可知与试管Ⅲ相比,试管Ⅱ中的环境阻力大,试管Ⅱ中的种群数量先达到K值,由于代谢产物积累等,试管Ⅱ内的种群数量先开始下降,D正确。
7.答案　(1)温度　营养物质　(2)使酵母菌分布均匀　(3)24÷16×400×10 000×10×100　6×109　(4)高于　A>B　A解析　(1)据表格可知,A和B对照,自变量为温度,A和C对照,自变量为是否含有培养液,即营养物质。(4)据图乙可知,B批次增长较A批次快,说明B批次接种量可能高于A批次。曲线A、B均为“S”形增长曲线,在t1时曲线A种群数量处于K/2左右,此时增长速率较大,而曲线B种群数量大于K/2,因此增长速率较小,故t1时,A种群的增长速率>B种群的增长速率。t1时,A种群数量小于B种群数量,一定区域内,种群数量越多则种内竞争越激烈,故种内竞争强度是A21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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