1.2 种群数量的变化（提升讲义）生物人教版选择性必修2

第1章 种群及其动态 第2节 种群数量的变化 01 课程标准 以课标为纲，锚定学习核心方向 02 核心导图 梳理知识脉络，搭建系统知识体系 03 教材梳理 拆解教材知识点，夯实学习根基 知识一 建构种群增长模型的方法 知识二 种群数量的变化 知识三 培养液中酵母菌种群数量的变化 04 难点强化 突破学习难点，强化解题能力 难点一 种群数量的增长、变化曲线分析（4大命题角度） 难点二 探究培养液中酵母菌种群数量的变化（4大命题角度） 05 限时必刷 限时45min训练，精准查漏补缺 1.2.1尝试建立数学模型解释种群的数量变化。　活动：探究培养液中酵母菌种群数量的变化。 1.2.2通过“J”形增长和“S”形增长的数学模型的分析与比较，培养归纳、比较及运用模型分析问题的能力。 1.2.3通过探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”，掌握实验设计与实施及对实验结果的交流与评价能力。 1.2.4了解种群数量波动和下降的影响因素，认同种群研究的重要意义，提升社会责任感。 知识一 建构种群增长模型的方法 1．研究方法及实例 2．数学模型 [例1]生态学家在研究某濒危鸟类种群数量变化时，发现其种群增长符合阿利氏规律，即种群密度过大或过小均不利于种群增长。如图为该鸟类出生率与死亡率随种群数量的变化曲线，相关叙述正确的是（     ） A．曲线I表示死亡率，曲线Ⅱ表示出生率，种群数量为100时达到环境容纳量 B．当该鸟类种群数量小于20时，采取的保护措施可能是就地保护 C．种群数量在20～80之间时，由于出生率大于死亡率，种群增长率持续上升 D．依据阿利氏规律，一定程度大小的种群密度是动物长期生存的必要条件 【答案】D 【详解】A、曲线I表示死亡率，曲线Ⅱ表示出生率，种群数量为80时出生率等于死亡率，达到环境容纳量，A错误； B、当种群数量小于20时，死亡率高于出生率，种群数量下降，濒临灭绝，应该易地保护，B错误； C、种群增长率=出生率-死亡率，种群数量在20～80之间，增长率先增加后减小，C错误； D、根据阿利氏规律可知，一定的种群数量才能维持增长，数量过少时会逐渐消亡，因而一定程度的集群分布是动物长期生存的必要条件，D正确。 [例2]λ值为一年后的种群数量Nt+1与当前种群数量Nt之比（λ= Nt+1/ Nt）。如图表示甲、乙种群数量与不同种群数量对应的λ值的曲线图。下列叙述错误的是（　　） A．图中能使一年后甲、乙种群数量仍相等的种群数量只有a、e B．甲种群的数量处于b~d时，其年龄结构可能属于增长型 C．当乙种群的数量大于f时，其λ值减小与其密度大、个体竞争激烈有关 D．甲、乙种群数量都为f时，一年后甲、乙的数量都减少 【答案】A 【详解】A、要使一年后甲、乙种群数量仍相等，需要满足甲的Nt×λ甲=乙的Nt×λ乙。 从图中可以看到，在a点和e点时，甲、乙的λ值相等，且在这两个点甲和乙的种群数量也相同，所以一年后数量仍相等；除此之外，在a-e之间，当甲和乙种群数量不同，但λ值和种群数量的乘积相等时，也可能一年后数量相等，所以并非只有a、e两个点，A错误； B、甲种群在b-d时，λ值大于1，说明Nt+1>Nt，种群数量在增加，其年龄结构属于增长型，B正确； C、当乙种群的数量大于c时，随着种群数量增加，λ值逐渐减小，这是因为种群密度增大，个体间竞争食物、空间等资源更加激烈，导致种群增长速率下降，C正确； D、甲、乙种群数量都为f时，两者的λ值都小于1，说明Nt+1<Nt，一年后甲、乙的种群数量都会减少，D正确。 知识二 种群数量的变化 1．种群的“J”形增长 (1)含义：在理想条件下种群增长的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线则大致呈“J”形。 (2)数学模型 ①模型假设 a．条件：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和竞争物种等。 b．数量变化：种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年的数量是第一年的λ倍。 ②建立模型：t年后种群数量为Nt＝N0λt。 ③各参数的含义 2．种群的“S”形增长 (1)含义：种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，增长曲线呈“S”形。 (2)数学模型 ①模型假设 ②建立模型 (3)环境容纳量：一定的环境条件所能维持的种群最大数量，又称K值。 (4)应用 ①野生大熊猫数量锐减的原因：栖息地遭到破坏，食物减少和活动范围缩小，K值变小。 ②应对措施：建立自然保护区，改善栖息环境，提高环境容纳量。 3．种群数量的波动 (1)在自然界，有的种群能够在一段时期内维持数量的相对稳定。 (2)对于大多数生物来说，种群数量总是在波动中。 (3)处于波动状态的种群，在某些特定条件下可能出现种群爆发。 (4)当种群长久处于不利条件下，种群数量会出现持续性的或急剧的下降。 [例1]下图表示甲、乙两个种群同时进入一个新环境后种群数量的变化曲线。下列有关说法正确的是(　　) A．甲种群的数量增长曲线呈“J”形，t1～t2时间段内甲种群的增长比乙种群快 B．t2～t3时间段内甲种群出生的数量小于乙种群，年龄结构为稳定型 C．收获后将乙种群的数量控制在t3对应的种群数量附近可获得最大持续收获量 D．若乙种群为某种害虫，则在t3时防治的效果最佳 【答案】C 【详解】t1～t2时间段内甲种群的增长比乙快，但甲种群的数量增长曲线呈“S”形，A错误；t2～t3时间段内甲种群数量变化小，但出生的数量不一定小于乙种群，可能是由于死亡个体数多，B错误；t3时，乙种群的数量约为K/2，此时种群增长最快，所以收获后将乙种群的数量控制在t3对应的种群数量附近，可获得最大持续收获量，C正确；若乙种群为某种害虫，则应在t3之前对其进行防治，D错误。 [例2]种群增长率是出生率与死亡率之差。若某种水蚤种群密度与种群增长率的关系如下图所示。下列相关说法正确的是(　　) A．水蚤的出生率随种群密度增加而降低 B．水蚤种群密度为1个/cm3时，种群数量增长最快 C．单位时间内水蚤种群的增加量随种群密度的增加而降低 D．若在水蚤种群密度为32个/cm3时进行培养，其种群的增长率会为正值 【答案】A 【详解】从题图中可以看出，随着种群密度的增加，种群增长率逐渐降低，当种群密度达到24个/cm3时，种群增长率为0，说明其数量达到最大。随着种群密度的增加，种内竞争加剧，资源空间有限，所以出生率降低，A正确；水蚤种群密度为1个/cm3时，种群增长率最大，但由于种群数量少，所以此时不是种群数量增长最快的时刻，B错误；单位时间内水蚤种群的增加量随种群密度的增加不一定降低，例如当种群密度为1个/cm3时，增长率为30%，增长量为0.3，而当种群密度为8个/cm3时，增长率约为20%，增长量为1.6，C错误；由题图可知，当种群密度达到24个/cm3时，种群增长率为0，说明其数量达到最大，可以推测当种群密度为32个/cm3时，种内竞争进一步加剧，出生率将小于死亡率，增长率为负值，D错误。 知识三 培养液中酵母菌种群数量的变化 1．实验目的：探究培养液中酵母菌种群数量的变化并总结影响种群数量变化的因素。 2．实验原理：酵母菌是单细胞真核生物，生长周期短，增殖速度快，用液体培养基来培养。 3．提出问题：培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的？ 4．作出假设：培养液中的酵母菌数量一开始呈“J”形增长，随着时间的推移，由于营养物质的消耗、有害代谢产物的积累、pH的改变，酵母菌数量呈“S”形增长。 5．实验设计 (1)变量分析：自变量为时间；因变量为酵母菌数量；无关变量为培养液的体积等。 (2)怎样对酵母菌进行计数？ ①方法：抽样检测法。 ②用具：试管、吸管、血细胞计数板、显微镜等。 ③步骤：先将盖玻片放在血细胞计数板的计数室上→用吸管吸取培养液→滴于盖玻片边缘→让培养液自行渗入→用滤纸吸去多余的培养液→酵母菌全部沉降到计数室底部→显微镜计数一个小方格内的酵母菌数量→估算试管中酵母菌的总数。 6．实施计划：首先通过显微镜观察，估算出10 mL培养液中酵母菌的初始数量(N0)，在此之后连续观察7天，分别记录下这7天的数值。 7．分析结果，得出结论。 [例1]下列关于“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验的相关操作，正确的是(　　) ①培养酵母菌时，必须去除培养液中的溶解氧 ②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 ③将培养液振荡摇匀后，用吸管从锥形瓶中吸取一定量的培养液 ④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的培养液 ⑤待酵母菌沉降到计数室底部，将计数板放在载物台中央，在显微镜下观察、计数 ⑥计数时，压在小方格界线上的酵母菌应计相邻两边及其顶角 ⑦早期培养不需取样，培养后期每天取样一次 A．①②③④⑥ B．②③④⑥⑦ C．①②③⑥ D．②③⑤⑥ 【答案】D 【详解】①培养酵母菌时，不需去除培养液中的溶解氧，①错误；④应先盖上盖玻片，再将培养液滴于盖玻片边缘，④错误；⑦早期培养也要取样观察，与培养后期的酵母菌数量形成前后对照，⑦错误，故选D。 [例2]在一定量的酵母菌培养液中放入活酵母菌若干，抽样镜检，如图甲所示(图中小点代表酵母菌)。将容器放在适宜温度下恒温培养5小时后，稀释100倍，再抽样镜检，如图乙所示。根据实验结果判断，以下叙述正确的是(　　) 甲 　　　 乙 A．培养5小时后，酵母菌种群密度增加400倍左右 B．探究酵母菌的种群数量变化可以用标记重捕法 C．用血细胞计数板计数酵母菌数量时只统计方格内菌体 D．培养5小时后，酵母菌种群数量不一定达到K值 【答案】D 【详解】用血细胞计数板计数时，除统计方格内菌体外还要统计相邻两边及其顶角上的菌体，5小时前每个小格内约有5个菌体，而5小时后每个小格内约有10个菌体，但这是稀释100倍后的值，所以5小时内种群密度增加200倍左右，A、C错误；探究酵母菌种群数量变化不能用标记重捕法，B错误；5小时后，酵母菌种群数量是否达到K值无法判断，D正确。 难点知识一 种群数量的增长、变化曲线分析 1．种群数量增长的“J”形曲线和“S”形曲线的比较   “J”形曲线 “S”形曲线 增长模型 前提条件 理想状态：(1)食物和空间条件充裕；(2)气候适宜；(3)没有天敌和其他竞争物种等；(4)无迁入、迁出 现实状态：(1)食物、空间有限；(2)不断变化的自然条件；(3)有种内竞争和种间竞争 增长率 增长速率 有无K值 无K值 有K值 联系 2.有关λ的典型曲线解读 (1)第0～4年：λ>1且恒定，种群数量呈“J”形增长。 (2)第4～5年：尽管λ减小，但仍大于1，种群数量一直增加。 (3)第5～9年：λ＝1，种群数量维持相对稳定。 (4)第9～10年：λ<1，种群数量不断减少。 (5)第10～11年：λ＝0.5，仍小于1，种群数量不断减少。 (6)第11～12年：尽管λ在增大，但仍小于1，故种群数量持续减少，至第12年时种群数量达到最少。 (7)第12～13年：λ>1，种群数量开始不断增加。 3．K值的不同表示方法 说明：图中A、B、C、D对应的种群数量为K值，A′、C′、D′对应的种群数量为K/2。可见，K值时出生率＝死亡率。 [温馨提示]　(1)λ≠增长率 λ为某时段结束时种群数量为初始数量的倍数，而非增长率。增长率＝(末数－初数)/初数×100%＝(N0λt＋1－N0λt)/N0λt×100%＝ (λ－1)×100%。 (2)K值≠种群数量能达到的最大值 种群数量能达到的最大值是种群数量在某一时间点出现的最大值，这个值存在的时间很短，可以大于K值。 命题角度1 “J ”形、“S ”形增长模型基础概念辨析（基础单选） 建立数学模型是生态学研究的重要方法，下图坐标系中的曲线可表示生态学中相关研究对象的变化规律，以下描述最准确的是(    ) A．1和2可分别表示某增长型种群的死亡率和出生率随种群数量的变化 B．若X和Y分别表示年龄和数量，则2表示的年龄结构为稳定型 C．2可以表示“J”型增长曲线增长率随时间的变化 D．1可表示群落初生演替过程中丰富度随时间的变化 【答案】D 【分析】阅读题干和题图可知，本题涉及的知识是种群数量增长率随时间的变化和种群数量的变化，明确知识点，梳理相关的基础知识，并解析题图结合问题的具体提示综合作答。 【详解】A、由图可知，曲线1和2可分别表示增长型种群出生率和死亡率随种群数量的变化，A错误； B、若X代表年龄，Y代表数量，曲线2中老年个体数明显多于幼年个体数，因此年龄结构为衰退型，B错误； C、“J”型增长曲线增长率保持不变，C错误； D、群落初生演替至森林的过程中群落丰富度越来越复杂，到达生态系统稳定时，丰富度处于稳定，D正确。 故选D。 【点睛】本题主要考查种群的数量变化，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构的能力。 命题角度2 λ 变化曲线、K 值多图识别（图表单选） 动物种群需要有一个增长率大于0的最小种群数量，称为种群增长起始数量（记为M）。研究者对不同起始数量的种群进行了动态追踪，用以研究它们在自然生态系统下的数量变化，结果如下图所示。下列叙述错误的是（     ） A．当种群起始数量大于K时，种群数量下降，此时出生率小于死亡率 B．若种群起始数量为M，该种群将呈S形增长，增长速率先增加后减小 C．曲线Ⅲ表示某濒危动物，建立自然保护区、避免人为干扰，即可实现种群密度的增长 D．K值是环境容纳量，由环境中的资源、空间、天敌等因素决定，与种群起始数量无关 【答案】C 【详解】A、由图可知，当种群起始数量大于K时，种群数量下降，在不考虑迁入、迁出的情况下，此时出生率小于死亡率，A正确； B、根据图示可知，若种群起始数量为M，该种群将呈S形增长（如曲线Ⅱ），增长速率先增加后减小，B正确； C、曲线Ⅲ中种群起始数量小于M，种群的不同个体之间交配几率低，且近亲繁殖的个体变异性差，适应环境的能力差，可表示濒危物种，单纯建立自然保护区、减少人为干扰的就地保护方式，无法改变其起始数量小于M的现状，种群难以实现增长，因此需要结合建立动物繁育中心等易地保护措施，提高种群起始数量，使其大于M，实现数量增长，C错误； D、K值是环境容纳量，由环境中的资源、空间、天敌等环境因素决定，题图中不同起始数量的种群最终都稳定在同一K值可以证明K值与种群起始数量无关，D正确。 命题角度3 K、K/2 的生产实践应用 下列有关生产应用实例的分析，正确的是（    ） A．用一定浓度的赤霉素处理芦苇，可使芦苇纤维长度增加，提高产量 B．在种群数量达到K/2时进行渔业捕捞，以保证种群数量在短时间内迅速恢复 C．立体农业运用了群落的空间结构原理，实现了物质和能量的循环利用 D．建立濒危动植物繁育中心的就地保护，是对生物多样性最有效的保护 【答案】A 【分析】1、生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递，三者缺一不可；物质循环是生态系统的基础，能量流动是生态系统的动力，信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态；信息传递是双向的，能量流动是单向的，物质循环具有全球性。 2、种群增长的“S”型曲线：①种群内个体数量达到环境条件所允许的最大值（K值）时，种群个体数量将不再增加；②种群增长率变化，种群数量由0→K/2时，增长率逐渐增大；种群数量为K/2时，增长率最大；种群数量由K/2→K时，增长率不断降低；种群数量为K时，增长率为0。 3、生物多样性的保护的保护措施： （1）就地保护（自然保护区）：就地保护是保护物种多样性最为有效的措施。 （2）易地保护：如建立动物园、植物园．易地保护是就地保护的补充，它为行将灭绝的物种提供了最后的生存机会。 （3）利用生物技术对生物进行濒危物种的基因进行保护．如建立精子库、种子库等。 （4）利用生物技术对生物进行濒危物种进行保护。如人工授精、组织培养和胚胎移植等。 【详解】A、赤霉素能促进细胞伸长，从而引起植株增高，因此用一定浓度的赤霉素处理芦苇，可使芦苇纤维长度增加，提高产量，A正确； B、根据S型曲线的增长率，捕捞之后保持在K/2，此时种群的增长速率最大，使鱼群获得可持续捕捞，B错误； C、在农业生产上可以采用立体农业的生产模式，利用群落空间结构的原理，充分利用资源和空间，能量是逐级递减的，不能循环利用，C错误； D、就地保护是保护生物多样性的最有效措施，就地保护的主要措施是建立自然保护区，建立濒危动植物繁育中心属于易地保护，D错误。 故选A。 命题角度4 多曲线综合、增长率 / 增长速率综合分析 甲、乙两个动物种群的K/N的值随时间变化的曲线如图所示。图中N、K分别表示种群现有个体数及其环境容纳量，且t1～t2环境条件未发生改变，不考虑迁入和迁出。下列叙述正确的是（    ） A．对于乙种群的增长速率，t1时比t2时的小 B．t1之前，甲、乙两种群中的幼年个体比例大于老年个体 C．若甲种群表示某种鱼类，则应在K/N=1时进行捕捞 D．气候、栖息地面积对两种群数量的影响属于非密度制约因素 【答案】B 【详解】A、对于乙种群而言，t1时的K/N=1，说明此时种群数量=环境容纳量，此时的增长速率为0，而t2时的K/N<1，说明种群数量>环境容纳量，此时的增长速率<0，A错误； B、t1之前，甲、乙两种群的K/N均>1且随时间变化逐渐变小，说明此时两种群的数量还未达到K值且处于持续增长状态，据此判断两种群的年龄结构均为增长型，即幼年个体比例大于老年个体，B正确； C、若甲种群表示某种鱼类，则应在K/N<2时进行捕捞，且剩余量保持在K/N=2左右，C错误； D、气候对种群数量的影响与种群密度无关，属于非密度制约因素，栖息地面积则属于密度制约因素，D错误。 难点知识二 探究培养液中酵母菌种群数量的变化 1．实验原理 (1)酵母菌属于兼性厌氧型微生物，有氧呼吸时产生二氧化碳和水，无氧呼吸时产生二氧化碳和酒精。 (2)用液体培养基(培养液)培养酵母菌，种群的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。 (3)在理想的环境中，酵母菌种群数量呈“J”形增长；在资源和空间有限的环境下，酵母菌种群数量呈“S”形增长。 2．设计对照实验 试管编号 A B C 管内 液体 培养液/mL 10 10 － 无菌水/mL － － 10 酵母菌/mL 0.1 0.1 0.1 温度条件/℃ 28 5 28 4．血细胞计数板的使用 (1)血细胞计数板的构造(如下图所示) (2)计数板的规格及计算 5．实验结果与分析 (1)酵母菌增长曲线图 (2)趋势：先增加后减少。 (3)分析 ①增长：在开始时培养液的营养充足，空间充裕，条件适宜，因此酵母菌大量繁殖，出生率高于死亡率，种群数量剧增。 ②稳定和波动：随着酵母菌数量的不断增多，营养消耗、pH变化、有害产物积累等，使酵母菌死亡率逐渐升高，当死亡率等于出生率时，种群数量不再增长。 ③衰退：随生存条件进一步恶化，酵母菌死亡率高于出生率，种群数量下降。 (2)趋势：先增加后减少。 (3)分析 ①增长：在开始时培养液的营养充足，空间充裕，条件适宜，因此酵母菌大量繁殖，出生率高于死亡率，种群数量剧增。 ②稳定和波动：随着酵母菌数量的不断增多，营养消耗、pH变化、有害产物积累等，使酵母菌死亡率逐渐升高，当死亡率等于出生率时，种群数量不再增长。 ③衰退：随生存条件进一步恶化，酵母菌死亡率高于出生率，种群数量下降。 [温馨提示]　(1)从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻轻振荡几次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减小误差。 (2)本实验有对照组，除了设置养料或温度等条件不同外，接种的酵母菌要相同。 (3)在进行酵母菌计数时，由于酵母菌是单细胞生物，因此必须在显微镜下计数，且不能准确计算其个数，只能估算。 (4)显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应只计数相邻两边及其夹角的酵母菌。 (5)结果记录如下表所示： 时间/d 1 2 3 4 5 6 …… 数量/个               命题角度1 实验原理、操作步骤正误判断（基础单选） 下列有关“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验原理及操作的叙述，正确的是（    ） A．从静置的培养液中取适量上清液用血细胞计数板计数 B．计数时，先滴加培养液再将盖玻片盖在计数室上 C．该实验的对照组应用不含有机物的培养基培养酵母菌 D．计数培养液中酵母菌的数量可采用抽样检测的方法 【答案】D 【分析】1、酵母菌种群密度调查方法：抽样检测方法——显微计数。 2、“探究培养液中酵母菌种群数量变化”实验的注意事项：（1）由于酵母就是单细胞微生物，因此计数必须在显微镜下进行；显微镜计数时，对于压线的酵母菌，应只计固定的相邻两个边及其顶角的酵母菌。（2）从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻轻振荡数次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减少误差。（3）每天计算酵母菌数量的时间要固定。（4）溶液要进行定量稀释。（5）本实验不需要设置对照和重复，因为该实验在时间上形成前后对照，只要分组重复实验，获得平均值即可。 【详解】A、从试管中吸取培养液之前应将试管振荡几次，使酵母菌混合均匀，减小实验误差，A错误； B、使用血细胞计数板计数时，先将盖玻片放在计数室上，再用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让其自行渗入，B错误； C、该实验中形成前后自身对照，不需要另外设置不含有机物的培养基做对照组，C错误； D、计数酵母菌数量可用抽样检测、显微计数法，D正确。 故选D。 命题角度2 血细胞计数板计数规则与计算 在“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，某同学使用规格为16×25型的血细胞计数板（计数室深度为0.1mm）进行计数。部分操作如下： ①从静置的试管中部直接吸取培养液； ②先将少量培养液滴在计数板上，再盖上盖玻片； ③对压线的酵母菌，一律计数左（或上）和右（或下）两条边线上的细胞； ④计数5个中方格后，计算出每个小方格平均有8个酵母菌，据此估算出1mL培养液中的酵母菌数为个。 下列关于该同学操作和计算结果的分析，正确的是（    ） A．步骤①的取样可行，因为试管中部菌液浓度最具代表性 B．步骤②操作顺序有误，导致易产生气泡使计数结果偏大 C．步骤③遵循了规范的计数原则，能有效避免重复或遗漏 D．步骤④的最终计算结果准确，计算过程与公式应用无误 【答案】B 【详解】A、静置后酵母菌会沉降，导致试管内酵母菌分布不均，中部取样不具代表性，A错误； B、步骤②的操作会因液滴表面张力导致盖玻片无法紧密贴合，从而增大计数室容积，导致计数结果偏高。正确的操作应先盖上盖玻片，再将培养液滴于其边缘，让其自行渗入，以维持计数室0.1mm3的标准容积，B正确； C、对于压线的酵母菌规范的计数原则是“计上不计下，计左不计右”，该同学违反这一原则，会造成计数混乱和误差，C错误； D、16×25型计数板，计数5个中方格（每个中方格有16个小方格，共80个小格），每个小方格平均有8个酵母菌，计数室容积为0.1mm3（0.1mm3=10-4mL），菌液浓度=8×400/（0.1×10-3mL）=8×400×104=3.2×107个/mL，若稀释10倍，则原液酵母菌数为3.2×107×10=3.2×108个/mL，D错误。 命题角度3 实验结果与影响因素分析（情境单选） 某研究小组探究不同温度对酵母菌种群数量变化的影响，利用血细胞计数板（25×16型，即大方格含25个中方格，每个中方格含16个小方格）计数，结果如下表。相关叙述正确的是（　　） 温度/℃ 不同时间酵母菌种群数量/106·mL-1个 0h 24h 48h 72h 96h 120h 144h 168h 10 0.8 1.2 2.0 2.7 3.0 3.6 3.8 3.7 20 0.8 3.0 3.8 4.6 4.0 3.2 2.8 2.5 30 0.8 5.2 5.6 4.6 2.0 1.0 0.6 0.2 A．使用计数板时，应先滴加培养液于计数室，再盖上盖玻片，避免产生气泡 B．20℃条件下，酵母菌种群在72h时达到K值，此后种群数量持续下降 C．30℃组培养48h时，若5个中方格计数112个酵母菌，则与表格数据一致 D．30℃条件下酵母菌种群增长更快，因此其环境容纳量（K值）大于10℃组 【答案】C 【详解】A、使用血细胞计数板时，需先盖盖玻片，再在盖玻片边缘滴加培养液，让培养液自行渗入计数室，若先滴培养液再盖盖玻片，会使计数结果偏大且易产生气泡，A错误； B、K值是环境条件不受破坏时，一定空间所能维持的种群最大数量，20℃条件下72h酵母菌种群数量达到峰值后下降，是封闭环境中营养消耗、代谢废物积累导致环境被破坏的结果，不能说明72h时达到K值，B错误； C、25×16型血细胞计数板的大方格共含25个中方格，5个中方格共计数到112个酵母菌，则一个大方格总菌数为112×25÷5=560个，，因此每mL培养液中酵母菌数为560÷0.1×103=5.6×106个，与表格中30℃组48h的数值一致，C正确； D、30℃下酵母菌增长更快是因为该温度更适配酵母菌酶活性，种群增长速率和K值无必然联系，且30℃组种群数量达峰值后快速下降，其可稳定维持的种群最大数量低于10℃组，D错误。 命题角度4 实验评价、误差与对照设置综合分析 在探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”的实验中，某同学将1mL酵母菌液稀释了100倍后，进行一系列操作观察到如图所示a、b、c、d、e5个中方格共80个小格内共有酵母菌50个。下列叙述正确的是（　　） A．制片时，先吸取培养液滴于计数室，后将盖玻片放在计数室上 B．为了减少实验误差，可加台盼蓝染液染色后，只对蓝色的细胞进行计数 C．用血细胞计数板计数酵母菌数量时，应统计方格内和四边上的菌体 D．1mL该样品的酵母菌数量大约是50÷80×400÷(0.1×10-3)×100=2.5×108个 【答案】D 【详解】A、滴加培养液时应先盖盖玻片，再滴加培养液，这样可以尽可能保证计数室被培养液充满，以减少误差，A错误； B、台盼蓝可将死细胞染色，为了计数活菌数量，可加台盼蓝染液染色后，只对未被染色的细胞进行计数，B错误； C、用血细胞计数板计数酵母菌数量时，压在方格线上的细胞只计左线和上线上的细胞数，C错误； D、已知5个中方格共80个小格内共有酵母菌50个，则每个小方格平均含有菌体数量为50÷80个，计数室共有400个小方格，因此含有的菌体数量为50÷80×400，计数室的体积是0.1mm3，稀释倍数为100倍，因此1mL该样品的酵母菌数量大约=50÷80×400÷（0.1×10-3）×100=2.5×108个，D正确。 故选D。 [答题必备] 1.曲线图与数学公式相比，能更直观地反映出种群的增长趋势。 2.在理想状态下，种群数量增长的数学模型为Nt＝N0λt，呈“J”形增长。 3.正常情况下，自然界的资源和空间是有限的，种群数量会呈“S”形增长。 4.“J”形增长曲线的增长率是不变的，增长速率是逐渐增大的；“S”形增长曲线的增长速率是先增大后减小。 5.K值并不是固定不变的，当环境改变时，K值会发生变化。 6.对已经低于种群延续所需要的最小种群数量的物种，需要采取有效的措施进行保护。 一、单选题 1．在探究培养液中酵母菌种群数量的变化实验中，显微镜下观察到的一个中方格的酵母菌分布情况如图所示。下列相关叙述正确的是（    ） A．一块血细胞计数板中央有一个计数室 B．该计数板的一个计数室中有16个中方格 C．未对酵母菌染色会导致计数值比实际值偏小 D．需要对该酵母菌培养液稀释后再吸取滴加重新计数 【答案】D 【分析】由于酵母是单细胞微生物，因此计数必须在显微镜下进行；显微镜计数时，对于压线的酵母菌，应只计固定的相邻两个边及其顶角的酵母菌。溶液要进行定量稀释。 【详解】A、一块血细胞计数板中央有2个计数室，A错误； B、该计数板的一个计数室中有25个中方格，每个中方格有16个小方格，B错误； C、未对酵母菌染色会将死酵母菌计数在内，导致计数值比实际值偏大，C错误； D、据图可知：图中酵母菌较密集，所以需要对该酵母菌培养液稀释后再重新计数，D正确。 故选D。 2．下列四图中，能正确表示某池塘鱼个体的平均增长量与种群密度关系的是（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A、在种群密度很低的情况下，由于空间、食物等资源非常充裕，种群密度增加对平均个体的增长量影响不大，种群密度过大时个体的平均增长量不能达到稳定状态，而是持续降低，甚至为0，A错误； B、种群密度越大，生物个体分配空间、食物食物等资源越少，生物个体由于缺乏足够的资源而影响增长量，同时如果种群密度太大，种群种内斗争加剧，也会影响生物个体的平均增长量，因此一定范围内生物个体的平均增长量随种群密度升高而降低，在种群密度很低的情况下，由于空间、食物等资源非常充裕，种群密度增加对平均个体的增长量影响不大，B正确； C、种群密度越大，生物个体分配空间、食物食物等资源越少，生物个体由于缺乏足够的资源而影响增长量，同时如果种群密度太大，种中内斗争加剧，也会影响生物个体的平均增长量，因此一定范围内生物个体的平均增长量随种群密度升高而降低，C错误； D、一定范围内生物个体的平均增长量随种群密度升高而降低，D错误。 故选B。 3．下列对种群数量变化曲线的解读，合理的是（　　） A．图1所示为种群在自然环境条件下的增长规律，图2所示为曲线Ⅰ条件下种群的存活率 B．鱼类捕捞在图1的e点和图2的g点时进行，能获得最大日捕捞量 C．若图1为酵母菌种群数量增长曲线，则曲线Ⅰ为培养早期，曲线Ⅱ的cd段下降可能为酒精大量积累所致 D．图1中曲线Ⅱ的f点与图2曲线的g点，种内斗争最激烈 【答案】C 【分析】“J”型曲线：指数增长函数，描述在食物充足，无限空间，无天敌的理想条件下生物无限增长的情况。“S”型曲线：是受限制的指数增长函数，描述食物、空间都有限，有天敌捕食的真实生物数量增长情况，存在环境容纳的最大值K。在自然界，影响种群数量的因素有很多，如气候、食物、天敌、传染病等．因此大多数种群的数量总是波动中；在不利的条件下，种群数量还会急剧下降甚至消亡。 【详解】A、分析曲线可知，图1中曲线I为食物和空间充足、气候适宜、没有天敌的理想条件下的指数增长，种群增长不受密度制约，因此不能用图2表示，A错误； B、图1的e点对应K/2，此时种群增长速率最大，图2的g点对应种群存活率最高，种群数量增长迅速，要获得最大日捕捞量应该选择在K值进行，B错误； C、酵母菌培养早期近似呈指数增长，在有限的空间和资源条件下呈S型增长，cd段为衰亡期，是有害物质酒精大量积累所致，C正确； D、图1中曲线Ⅱ的f－c时期时种内斗争最激烈，而图2的g点后比g点时的种内斗争要激烈，D错误。 故选C。 4．下图为某人工池塘中鲫鱼种群的数量特征模型。下列分析正确的是（    ） A．图中的丙为年龄结构，可预测种群数量变化 B．图中未表示出的种群数量特征还有迁入率和迁出率等 C．种群密度能准确反映出种群数量的变化趋势 D．池塘养鱼过程中投放饲料可持续增加鲫鱼的种群数量 【答案】B 【分析】种群的 数量特征：①种群密度：种群最基本的数量特征；②出生率和死亡率、迁入率和迁出率：决定种群数量种群的变化的主要因素；③年龄结构和性别比例：预测种群数量变化的主要依据为年龄结构。 【详解】AB、题图为某人工池塘中鲫鱼种群的数量特征模型，甲为出生率，乙为死亡率，丙能影响出生率从而影响种群密度，丙为性别比例，丁能影响出生率和死亡率，丁为年龄结构，图中的丁为年龄结构，可预测种群数量变化，图中未表示出的种群数量特征还有迁入率和迁出率等，A错误，B正确； C、种群密度可以准确反应调查种群密度的那个区域内的种群数量，但是无法准确反映出种群数量的变化趋势，群数量的变化趋势受到各种因素的综合影响，C错误； D、池塘养鱼过程中投放饲料，由于食物来源增加，鲫鱼的种群数量在一定时间内增加，但是由于生存空间有限，鲫鱼种群数量不会持续增加，D错误。 故选B。 5．如图为研究者将大量鸭子引入农田后，蝗虫种群数量变化规律（图中箭头所指方向代表曲线变化趋势）。下列叙述错误的是（    ） A．影响该地区蝗虫种群密度变化的主要是出生率和死亡率 B．N3最可能代表蝗虫种群的环境容纳量 C．该坐标曲线图反映了存在着负反馈调节机制 D．该曲线图属于数学模型 【答案】B 【分析】据图分析，该模型是数学模型，曲线在高时会调节其值降低，在低时会调节升高，反映了生态系统最基本的负反馈调节机制。鸭种群数量在P2上下波动，蝗虫种群数量在N2上下波动，所以蝗虫种群K值为N2，鸭种群K值为P2。 【详解】A、决定种群密度变化的直接因素主要是出生率和死亡率，其它因素通过影响种群的出生率和死亡率间接影响种群密度，A正确； B、据图可知，蝗虫种群数量在N2处上下波动，所以蝗虫种群K值为N2，B错误； C、据图可知，在N1～N2段，蝗虫数量减少时，鸭子的数量也在减少，鸭子的种群数量会随着蝗虫种群数量的增加而不增加；在N2～N3段，蝗虫的种群数量增加时，鸭子数量也在增加，但是当鸭子达到一定的程度后，蝗虫又在不断减少，这种变化趋势反映了生态系统中普遍存在的负反馈调节，C正确； D、数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式，图中曲线属于数学模型，D正确。 故选B。 6．为研究人类捕捞强度对渤海某经济鱼类种群的影响，研究者调查并统计了该鱼类在不同季节的性腺成熟度（Ⅰ~Ⅲ期为性未成熟期，Ⅳ~Ⅵ期为性成熟期，不同季节的调查取样方法相同），如图所示。据图分析，下列叙述错误的是（　　） A．夏季该鱼类的雌性个体数可能与雄性个体数相等 B．在调查期间，该鱼类幼体的存活率先降低后升高 C．天敌、食物等制约因素的作用强度与种群的密度有关 D．为保证可持续发展，人们在夏季应采取休渔制度 【答案】B 【详解】A、由图可知，与其他季节相比，夏季性成熟期（Ⅳ、V期）个体所占比例高，说明夏季是主要的生育高峰期使得秋季的幼龄个体占比增多，此时期雌性个体数与雄性个体数可能相等，A正确； B、I~Ⅲ期个体属于幼体由图可知幼体从秋季开始随着季节慢慢长大成熟但由于该鱼类的总数未知因此无法确定幼体的存活率，B错误； C、密度制约因素对种群数量的作用强度与该种群的密度有关如天敌、食物等因素，C正确； D、夏季性成熟期（Ⅳ、V期）个体所占比例高为了保证该种鱼类的可持续发展应在夏季采取休渔制度，D正确。 故选B。 7．某实验小组统计某地区农田中玉米种植后植株平均高度，结果如图。下列有关叙述正确的是（　　） A．玉米种植80天左右，种群数量达到最大值 B．该农田玉米长势整齐，没有群落的垂直结构 C．由于种内斗争加剧，当平均株高达到160cm后，玉米不再生长 D．玉米种植45天左右，植株生长速率达到最大值 【答案】D 【分析】自然界的资源和空间总是有限的，当种群密度增大时，种内竞争就会加剧，以该种群为食的动物的数量也会增加，这就使种群的出生率降低，死亡率增高，有时会稳定在一定的水平，形成"S"型增长曲线，在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称为K值，同一种生物的K值不是固定不变的，会受到环境的影响，环境遭受破坏，K值会下降；当生物生存的环境改善，K值会上升。 【详解】A、80天左右玉米平均高度达到K值，不是种群数量，A错误； B、农田中玉米属于一个种群，没有群落的结构，但与农田里其他植物能构成垂直结构，B错误； C、由于种内斗争的加剧，玉米平均株高达到160cm后一般不增长，但改变环境条件，还可能进一步生长，C错误； D、根据图示分析，该图为种群增长的"S"型曲线，在K/2时种群的增长速率最大，则45天左右玉米植株生长速率达到最大值，D正确。 故选D。 8．红火蚁原产于南美洲，是中国的入侵物种，也是世界自然保护联盟（IUCN）收录的最具有破坏力的入侵生物之一。分布于中国台湾、香港、广东、澳门、福建、广西、湖南以及云南。下图是近年来某地区红火蚁种群数量的变化（λ=当年种群数量/前一年种群数量），不考虑迁入和迁出。下列说法中，正确的是（　　） A．图中第4年和第12年的红火蚁种群的数量相同 B．图中第12年时红火蚁种群数量最少 C．第20年时红火蚁种群的数量达到K值，种内竞争最激烈 D．第20～24年种群年龄结构为稳定型 【答案】B 【分析】题意分析，λ=当年种群数量/前一年种群数量，种群λ值小于1，种群数量减少；种群λ值大于1，种群数量增加；种群λ值等于1，种群数量基本不变。 【详解】A、第4～12年λ小于1，说明种群增长率小于0，出生率小于死亡率，红火蚁种群的数量在减少，A错误； B、图中第4到第12年λ都小于1，种群数量在此期间一直在减少，因此第12年红火蚁种群数量最少，B正确； C、第20～24年时λ大于1，且为定值，红火蚁种群数量呈“J”形增长，没有K值，C错误； D、第20～24年λ大于1，且为定值，说明种群增长率大于0，红火蚁种群数量一直增加，其年龄结构为增长型，D错误。 故选B。 9．图1、图2为种群数量变化的相关曲线，下列叙述正确的是 A．若食物充足，则种群数量增长曲线一定为图1中的曲线I B．若图1中的曲线II变为曲线III，说明种群的生存环境变得恶劣 C．图2中A、B、C、D四点的种群年龄组成为增长型的只有A、B点 D．图2中D点时，种群数量不再随着环境的变化而变化 【答案】B 【分析】1、S型曲线表示在自然条件下种群数量的增长规律。种群增长率在各阶段不同，随着时间的增加，种群增长率先增大后减小，S型曲线实现的条件是：环境条件是资源和空间有限，存在天敌，种群数量增长受种群密度制约。 2、J型曲线表示在理想条件下种群数量的增长规律，J型曲线需要的条件是：环境条件是资源和空间充裕、气候适宜、没有敌害等，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。 【详解】A、图1中曲线I为种群增长的“J”型曲线，“J”型曲线是在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想状态下的种群增长曲线，A项错误； B、分析图1，曲线II的K值较曲线III大，若曲线II变为曲线III，K值变小，说明种群的生存环境变得恶劣，如天敌侵害或环境恶化等，B项正确； C、图2中A、B、C三点的种群增长速率均大于0，该种群的数量一直在增长（C点后也在增 长，D点后趋于稳定），故A、B、C三点的种群年龄组成均为增长型，C项错误； D、图2中D点时，种 群增长速率为0，该条件下种群数量趋于稳定，若改变环境条件，种群数量会发生变化，D项错误。 故选B。 10．绿藻A是某种单细胞绿藻，能够合成物质W。某小组为探究氮营养缺乏对绿藻A增殖及物质W累计的影响，将等量的绿藻A分别接种在氮营养缺乏（实验组）和氮营养正常（对照组）的两瓶培养液中，并在适宜温度和一定光强下培养。定时取样并检测细胞浓度和物质W的含量，结果如图。以下说法正确的是（　　） A．从图甲可知，在氮营养正常培养液的瓶中，绿藻A的种群增长曲线呈J型 B．先将少量绿藻放在氮营养正常的培养液培养，等到细胞浓度最高时集中收集，再放在氮营养缺乏的培养液继续培养以获得更多的W C．设计实验进一步研究氮营养缺乏程度对物质W积累的影响，则该实验的因变量是培养基中的氮营养浓度 D．与在光照条件下相比，若要使绿藻A在黑暗条件下增殖，需要为其提供纤维素作为营养物质 【答案】B 【分析】分析图甲：正常氮营养液中绿藻增殖速度较缺氮营养液中绿藻增殖速度快。 分析图乙：正常氮营养液中物质W的含量较缺氮营养液中物质W含量低。 【详解】A、由甲图可知，在氮营养正常培养液的瓶中，绿藻A的种群增长曲线呈S型，A错误； B、由分析可知，正常氮营养液中绿藻增殖速度快，缺氮营养液中物质W含量高，因此，先将少量绿藻放在氮营养正常的培养液培养，等到细胞浓度最高时集中收集，再放在氮营养缺乏的培养液继续培养以获得更多的W，B正确； C、设计实验进一步研究氮营养缺乏程度对物质W积累的影响，则该实验的自变量是培养基中的氮营养浓度，C错误； D、纤维素不能被绿藻吸收利用，不能为绿藻A在黑暗条件下增殖提供营养物质，D错误。 故选B。 【点睛】本题结合曲线图，综合考查种群数量增长曲线、探究实验等知识，要求识记种群数量增长的两种曲线及其条件；掌握探究实验的原则，能正确区分实验的自变量、因变量和无关变量，再结合图中信息准确答题。 二、多选题 11．图示是探究影响酵母菌种群数量变化因素时获得的实验结果。有关分析不正确的是 A．0点时酵母菌的接种量会影响发酵速率 B．M点前酵母菌不进行细胞呼吸 C．N点时酵母菌种群增长速率最大 D．P点以后酵母菌数量下降只与酒精浓度有关 【答案】BCD 【分析】据图分析，酵母菌的种群数量先增加，接着基本不变，再减少；从M点开始酵母菌无氧呼吸产生酒精，到N点不再产生酒精。 【详解】A、酵母菌种群的数量会影响发酵速率，由于接种量会影响种群的数量所以会影响发酵速率，故A正确； B、M点前酵母菌进行的是有氧呼吸，不产生酒精，故B错误； C、N点时种群数量已达到最大值，增长速率不再变化，故C错误； D、P点种群数量的减少与酒精浓度、营养物质的减少等多种因素有关，故D错误。 故选BCD。 12．在一定时间段内，某生物种群的平均出生率及平均死亡率与该种群所依赖的资源量关系如图所示。此过程中种群无迁入、迁出。下列说法错误的是（　　） A．资源量通过影响图示种群的出生率影响其数量变化 B．当资源量小于R时，种群数量随出生率的增大而增加 C．当资源量等于R时，随着种群数量的增长种内竞争加剧 D．当资源量大于R时，种群数量呈现“J”形增长 【答案】BCD 【详解】A、图中显示，出生率达到最高点以前，随着资源量的增多，平均出生率逐渐上升，但平均死亡率却没有变化，据此可知资源量是通过影响该种群的出生率，进而影响其数量变化，A正确； B、种群数量取决于出生率和死亡率的差值，R点之间，平均死亡率大于平均出生率，所以种群数量下降，B错误； C、当资源量等于R时，平均出生率等于死亡率，种群数量保持相对稳定，C错误； D、当资源量大于R时，出生率和死亡率的差值逐渐增大，最终略有下降，但始终大于0，所以种群数量增大，但不呈“J”形增长，D错误。 13．“剩余潜力”（即（K-N）/K，K为环境容纳量，N为当前个体数量）是指种群环境容纳量中尚未被利用的资源比例。科研人员监测到某海域真鲷种群的几个不同时期剩余潜力数值如下表所示。下列叙述不正确的是（　　） 时期 t₁ t₂ t₃ t₄ 剩余潜力 0.8 0.5 0.2 0 A．剩余潜力越大，真鲷种群增长速率越快 B．该海域真鲷种群数量变化符合“S”形增长 C．在剩余潜力0.5时进行捕捞，可持续获得最大捕获量 D．t₄时期真鲷种群出生率等于死亡率，达到种群最大数量 【答案】ACD 【详解】A、种群增长速率最快时对应N=K/2（即剩余潜力=0.5）。由表可知，t₁时剩余潜力0.8（N远小于K/2）增长速率较慢，t₂时0.5（N=K/2）增长速率最大，故剩余潜力与增长速率非正比关系，A错误； B、剩余潜力从t₁到t₄持续递减（0.8→0.5→0.2→0），反映种群数量（N）逐渐接近环境容纳量（K），符合“S”形增长，B正确； C、剩余潜力0.5时（N=K/2），种群增长速率最大，种群数量为K/2；捕捞后种群数量维持在K/2，可持续获得最大捕获量，C错误； D、t4时期剩余潜力为0，说明N=K，达到环境容纳量（一定环境条件下所能维持的种群最大数量），但不一定是种群最大数量，D错误。 14．将一定数量的酵母菌培养在密闭容器中，加入一定体积的培养液，每天取样统计酵母菌的数量变化，一段时间后，绘制出酵母菌种群数量变化曲线如图所示。下列叙述错误的是（    ）    A．调查酵母菌种群密度应采用逐个计数法 B．b点时种内竞争最激烈，c点时种群数量达到了K值 C．de段酵母菌数量减少属于种群数量的波动，与资源、营养等无关 D．增大酵母菌起始密度不会改变K值，但会缩短达到K值的时间 【答案】ABC 【分析】影响酵母菌种群数量变化的因素有很多：营养物质的量、温度、pH、溶氧量等。酵母菌种群密度调查方法：抽样检测方法。 【详解】A、“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”的实验中，酵母菌属于单细胞生物，逐个计数非常困难，可采用抽样检测的方法，每天定时取样，测定酵母菌细胞数量，并绘制种群数量动态变化曲线，A错误； B、b点对应种群数量的K/2，此时增长速率最快，但此时种群数量不是最多，因此种内竞争不是最激烈，B错误； C、de段酵母菌数量减少属于种群数量的下降，与资源、营养等条件不充足有关，C错误； D、增大酵母菌起始密度，酵母菌种群的基数增大，增长速率增大，种群达到K值的时间缩短，但由于资源不变，因此K值不受影响，D正确。 故选ABC。 15．如图为某种群的种群数量和增长速率随时间变化的曲线（不考虑迁入、迁出），下列相关叙述正确的是（　　）    A．c点时，该种群的出生率小于死亡率 B．如果想一次性获得最大捕获量，应在b点进行捕获 C．如果要持续捕获该种群个体，应使捕获后增长速率保持在a点 D．图1中K值对应图2中a点时种群数量，此时种群增长速率最大 【答案】ABC 【分析】K/2时种群的增长速率最大，最容易恢复至K值，有利于持续获得较大的产量，捕捞作业时，应该使种群数量保持在K/2左右；若想一次性获得最大捕获量，应选择图2中b点，即K值左右。 【详解】A、c点的增长速率为负数，种群的数量下降，故该种群的出生率小于死亡率，A正确； B、若想一次性获得最大捕获量，应选择图2中b点，即K值左右，此时种群数量最大，B正确； C、K/2时，即对应图2中a点的增长速率时，种群的增长速率最大，最容易恢复至K值，有利于持续获得较大的产量，故如果要持续捕获该种群个体，应使捕获后增长速率保持在a点，C正确； D、图1中K值对应图2中b点时种群数量，此时种群增长速率为0，D错误。 故选ABC。 三、解答题 16．如图是根据实验室中人工饲养黑腹果蝇的数据统计绘制而成的曲线图。人工饲养是在一定大小的培养瓶中、喂以一定量的食物的条件下进行的。回答下列问题： （1）在实验室条件下用草履虫、酵母菌所做的实验与上述结果相似，表明种群在一定空间、一定资源条件下的增长类型，一般都是_____。 （2）曲线的纵坐标_____（填“能”或“不能”）反映种群密度的大小。这个过程中种群的增长率的变化趋势是_____。 （3）在一定环境中种群增长曲线的渐近线，生态学上称为环境容纳量，其含义是_____。一个种群的环境容纳量_____（填“能”或“不能”）随着环境的变化而改变。 （4）该实验中，当黑腹果蝇种群的数量达到约_____时，种内斗争最为剧烈。当种群数量达到渐近线时，此时种群的出生率最可能是_____（填“大于”、“小于”或“等于”）死亡率。 【答案】 S型 能 先增大后减小 在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量 能 346．1 等于 【分析】自然界的资源和空间总是有限的，当种群密度增大时，种内竞争就会加剧，以该种群为食的动物的数量也会增加，这就使种群的出生率降低，死亡率增高，有时会稳定在一定的水平，形成“S”型增长曲线。在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称为K值。 【详解】（1）种群在一定空间、一定资源条件下，由于资源和空间总是有限的，所以其增长类型一般都是“S”型增长。 （2）曲线的纵坐标表示种群的数量，因而能反映种群密度的大小。由曲线可以看出，在开始逐渐增大，在K/2时种群的增长率达到最大，然后逐渐降低，到K值时，种群增长率为0。 （3）在一定环境中种群增长曲线的渐近线，生态学上称为环境容纳量，其含义是在这一环境中所能承载的这一种群的最大数量，即在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量，即K值。一个种群的环境容纳量能够随着环境的变化而改变。 （4）该实验中，当黑腹果蝇种群的数量达到K值，约346．1只时，种内斗争最为剧烈。当种群数量达到渐近线时，种群数量达到相对稳定，此时种群的出生率最可能是等于死亡率。 【点睛】本题考查种群特征的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力。 17．近年，沙棘木蠹蛾在鄂尔多斯等地爆发成灾，引起沙棘大面积死亡。研究者发现，鄂尔多斯市山坡地沙棘林和河滩地沙棘林的受害程度有显著差异，如图所示：   （1）为了计算山坡地沙棘林和河滩地沙棘林的有虫株率，研究者应采用_____________________法分别对两地的沙棘林进行种群密度调查。 （2）已知每个有虫株上的虫数大致相同，那么据上图可知，从2001～2006年，山坡地的沙棘木蠹蛾种群呈__________增长，在_____________年（区段）该种群的种群增长率最高。 （3）研究者为了研究沙棘的抗虫机理，对河滩地进一步研究，获得如右图所示数据。在干旱的气候下，沙棘木蠹蛾的发生量的变化趋势是什么？___________。 （4）研究者同时对山坡地和河滩地的土壤条件进行了调查，调查结果如下表所示： 地点 土壤肥力 土壤含水量 有机质含量（％） 氮含量（％） 表层～60cm（％） 山坡地 0.595 0.015 7.0 河滩地 0.202 0.003 15.0 因此认为决定沙棘抗虫性的关键因素是土壤含水量。并进行了实验验证：将生长状况基本相同的沙棘均分为A、B两组，A组土壤含水量和土壤肥力与河滩地相同，B组_____________________________________________，结果A组抗虫性显著高于B组，证实了研究者的假设。 【答案】 样方/取样调查 S型 2002—2004 增加 土壤含水量与山坡地相同（或土壤含水量低于河滩地），土壤肥力与河滩地相同 【分析】1、分析上图可知，从2001～2006年山坡地的沙棘中有虫株数呈S型增长，如果每个有虫株上的虫数大致相同，则山坡地的沙棘木蠹蛾种群呈S型增长，且2002～2004 年种群增长率最快。 2、下图中实际上包含两个坐标曲线，两条曲线分别表示不同年份下雨量的变化和沙棘木蠹蛾发生程度的关系，据图可知，雨量与蛾发生程度为反相关。 【详解】（1）沙棘木蠹蛾幼虫活动范围很小，适宜用样方法调查其种群密度，植物种群密度的调查也需要用样方法调查。 （2）据图可知，从2001～2006年，山坡地的沙棘中有虫株数先快速增长，后增长减慢，呈“S”型增长，已知每个有虫株上的虫数大致相同，则山坡地的沙棘木蠹蛾种群也呈S型增长，种群数量在2002～2004 年（区段）上升斜率最大，表明该种群的种群增长率最高。 （3）据图可知，雨量增加，蛾发生程度减小，雨量减小，蛾发生程度增加，即雨量大小与蛾发生程度呈负相关，说明在干旱的气候下，沙棘木蠹蛾的发生量会增加。 （4）验证决定沙棘抗虫性的关键因素是土壤含水量，则实验的自变量是土壤含水量的不同，而土壤肥力、沙棘的生长状况等是无关变量，因变量是抗虫力，按照实验设计的对照原则，本实验通过模拟山坡地和河滩地土壤环境进行实验，如果A组土壤含水量和土壤肥力与河滩地相同，B组土壤含水量与山坡地相同（或土壤含水量低于河滩地），土壤肥力与河滩地相同，若结果A组抗虫性显著高于B组，则证实假设成立。 【点睛】本题考查种群的相关知识，考查考生对种群数量变化、种群密度调查方法的理解和实验设计。根据雨量大小与蛾发生程度曲线走势的不同，可判断二者之间的关系。 18．种群对环境的适应有多种形式，其中r对策生物通常个体小、寿命短，生殖力强但存活率低，亲代对后代缺乏保护，种群以“量”取胜；K对策生物通常个体大，寿命长，生殖力弱但存活率高，亲代对后代有很好的保护，种群以“质”取胜。如图是草原上某两类生物种群数量变化的动态曲线，请回答下列问题： （1）调查田鼠的种群密度时常采用标记重捕法，若标记物容易脱落，则种群密度的估算值会偏_______(填“大”或“小”)。一般情况下，田鼠的寿命只有两年，几乎全年均可繁殖，且种群数量每天可增加1.47%，其属于______________(填“r对策”或“K对策”)生物，这类生物很难消灭，在种群密度极低时也能迅速回升，最终呈“S”形曲线变化。 （2）K对策生物的种群数量高于或低于___________(填“S”或“X”)点时，都会趋向该平衡点，因此种群通常能稳定在一定数量水平上，该数量水平被称为__________，其生物学定义是__________________________ （3）野马等珍稀濒危动物，其数量一旦低于X点，就会逐渐走向灭绝，对此可采取的保护措施有：____________ 【答案】 大 r对策 S 环境容纳量（或K值） 在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量 就地保护、易地保护等 【分析】分析曲线图可以知道，r对策生物通常个体小，寿命短，生殖力强但存活率低，亲代对后代缺乏保护；K对策生物通常个体大，寿命长，生殖力弱但存活率高，亲代对后代有很好的保护。图中K对策生物种群数量呈S型曲线增长，K对策生物的种群数量高于或低于S点时，都会趋向该平衡点，因此种群通常能稳定在一定数量水平上，即环境所能容纳的该种群的最大值，称为环境容纳量。 【详解】（1）设种群总数是N，第一次捕获n个个体并作标记,那么标记的个体数占总数的比例为n/N，第二次捕获M个个体,其中有标记的个体数为m,则理论上m：M=n：N，即种群总数N=（n×M）÷m，如果标记物容易脱落，则m的值会减小，计算出来的值就会偏大。由题干可以知道，田鼠的寿命短，繁殖快，故属于r对策生物，这类生物很难消灭，在种群密度极低时也能迅速回升。 （2）由题图可以知道，K对策生物的种群数量高于或低于S点时，都会趋向该平衡点，因此种群通常能稳定在一定数量水平上，即环境所能容纳的该种群的最大值，称为环境容纳量(或K值)。其生物学定义是在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量。 （3）对于珍稀濒危动物，可以采取的措施有：①就地保护,保护其栖息环境，包括提供充足的食物和空间资源，控制其天敌的数量等；②易地保护，建立动物园或人工繁殖中心，以提高该濒危动物的生殖力和幼崽的存活率;③在两个种群之间建立绿色通道。便于两地种群之间进行基因交流。以保护该濒危动物种群的基因库。 【点睛】本题结合曲线图，考查种群数量动态变化，意在考查考生分析题文和曲线图  提取有效信息的能力;能理解所学知识要点，把握知识间内在联系的能力;能理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题的能力。 19．微生物的连续培养是指向培养容器中连续流入新鲜培养液，使微生物的液体培养物长期维持稳定、保持高速生长状态的一种培养技术，称开放培养。开放培养是相对于典型生长曲线时所采用的单批培养而言的。单批培养与连续培养的关系如图1，连续培养的装置结构如图2。请据此回答下列问题： （1）连续培养时一般都选择在微生物的生长时期，其原因是_____________，微生物连续培养与单批培养相比，连续培养优点和缺点分别是_____________、_____________。 （2）图2装置中有多个过滤器，其作用是__________________________。通过装置可以看出该装置中培养的是_____________（填“需氧”或“厌氧”）型微生物。 （3）若要调查微生物的密度，使用的最简便的方法是_____________，此方法可能会使结果偏大，原因是_____________。 【答案】 生长时期微生物增殖快，可短时间获得更多的细胞或产物 缩短发酵周期 容易引起杂菌污染 过滤空气，防止杂菌污染 需氧 血细胞计数板计数法 死亡的细胞也在计数范围内 【分析】从图1看出，单批培养过程中，种群数量先增加达到K值后，数量降低，而连续培养通过连续流入新鲜的培养杨，可以使种群数量持续在K值。 微生物的计数方法：血细胞计数法和活菌计数法（稀释涂布平板法）。 【详解】（1）种群在K/2时生长时期微生物增殖快，可短时间获得更多的细胞或产物，根据题干信息“连续培养是指向培养容器中连续流入新鲜培养液，使微生物的液体培养物长期维持稳定、保持高速生长状态的一种培养技术”，所以优点是缩短发酵周期，缺点是开放培养容易引起杂菌污染。 （2）过滤器的作用可以过滤空气，防止杂菌污染，从装置中看出培养过程中不断搅拌提高溶氧，所以培养的是需氧型微生物。 （3）调查微生物的密度，使用的最简便的方法是血细胞计数法，由于在计数过程中死亡的细胞也在计数范围内，所以计数结果偏大。 【点睛】本题以“连续培养”为材料，考查微生物的知识，需要考生根据曲线图判断连续培养的优点和缺点，掌握微生物的计数方法。 20．在探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”的实验中： (1)对酵母菌进行__________ 计数。计数时，如果发现血细胞计数板的一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当采取的措施是________。 (2)将1mL酵母菌样品加99mL无菌水稀释，用血细胞计数板（规格为1mm×1mm×0.1mm）计数。现观察到图中该计数室（共有400个小格）所示5个中格（a~e，共80个小格）内共有酵母菌60个，则上述1mL酵母菌样品约有菌体________个。    (3)将酵母菌接种到装有10mL液体培养基M的试管中，培养并定时取样进行计数，发现试管中酵母菌的总数达到a时，种群数量不再增加。由此可知，该种群增长曲线为_____形，且种群数量为_____时，种群增长速度最快。 (4)若将酵母菌接种在5mL培养基M中，培养条件同上，则与上述实验结果相比，该酵母菌的环境容纳量（K值）______。若在5mL培养基M中接种酵母菌量增加一倍，则与增加前相比，K值______。 【答案】(1) 抽样检测 适当比例稀释菌液 (2)3.0×108 (3) S a/2 (4) 减小 不变 【分析】1、本题研究培养液中酵母菌种群数量与时间的关系，其自变量为时间，因变量为酵母菌种群数量，表格中就体现这些关系。显微镜的放大倍数是将长或者是宽放大，显微镜放大倍数=目镜放大倍数×物镜放大倍数。在探究酵母菌种群数量变化的实验中，酵母菌数量的计算公式为：每个小方格中酵母菌数量×400÷（0.1mm3×10-3）×稀释的倍数。并且实验过程中需注意相关注意点，如：取样时要先振荡摇匀、酵母菌浓度过高时要加水稀释、计数时只数上边线和左边线的菌体数等。 2、种群数量增长曲线包括S形和J形，其中J形曲线种群数量不断增加，没有最大值，而题干中酵母菌总数达到a时，种群数量不再增加，说明酵母菌种群增长曲线为S形，当种群数量为a/2时，种群增长速率最大。 【详解】（1）采用抽样检测的方法对酵母菌进行计数，从试管中吸出培养液进行计数之前，要将试管轻轻振荡几次。如果发现血球计数板的一个小方格内酵母菌过多，难以数清，说明菌液中酵母菌浓度较高，应当采取的措施是适当比例稀释菌液。 （2）现将1mL酵母菌样品加99mL无菌水稀释，用血球计数板(规格为1m×1 mm×0.1mm)计数，现观察到图中该计数室所示a、b、c、d、e5个格中格内（共80个小格）共有酵母菌60个，0.1mm3=10-4mL，则上述1mL酵母菌样品约有菌体60÷80×400×104×100=3．0×108个。 （3）将酵母菌接种到装有10 mL液体培养基M的试管中培养，资源空间、营养物质有限，该种群增长曲线为S形。发现试管中酵母菌的总数达到a时，种群数量不再增加，故K值为a。种群数量为K/2即a/2时，种群增长速度最快。 （4）若将酵母菌接种在5mL培养基M中，培养基由10mL变成5mL，资源空间、营养物质减少，该种菌的环境容纳量（K值）减小，若在5mL培养基M中接种该菌的量增加一倍，则与增加前相比，由于营养物质、资源、空间相同，K值不变。 学科网（北京）股份有限公司1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1章 种群及其动态 第2节 种群数量的变化 01 课程标准 以课标为纲，锚定学习核心方向 02 核心导图 梳理知识脉络，搭建系统知识体系 03 教材梳理 拆解教材知识点，夯实学习根基 知识一 建构种群增长模型的方法 知识二 种群数量的变化 知识三 培养液中酵母菌种群数量的变化 04 难点强化 突破学习难点，强化解题能力 难点一 种群数量的增长、变化曲线分析（4大命题角度） 难点二 探究培养液中酵母菌种群数量的变化（4大命题角度） 05 限时必刷 限时45min训练，精准查漏补缺 1.2.1尝试建立数学模型解释种群的数量变化。　活动：探究培养液中酵母菌种群数量的变化。 1.2.2通过“J”形增长和“S”形增长的数学模型的分析与比较，培养归纳、比较及运用模型分析问题的能力。 1.2.3通过探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”，掌握实验设计与实施及对实验结果的交流与评价能力。 1.2.4了解种群数量波动和下降的影响因素，认同种群研究的重要意义，提升社会责任感。 知识一 建构种群增长模型的方法 1．研究方法及实例 2．数学模型 [例1]生态学家在研究某濒危鸟类种群数量变化时，发现其种群增长符合阿利氏规律，即种群密度过大或过小均不利于种群增长。如图为该鸟类出生率与死亡率随种群数量的变化曲线，相关叙述正确的是（     ） A．曲线I表示死亡率，曲线Ⅱ表示出生率，种群数量为100时达到环境容纳量 B．当该鸟类种群数量小于20时，采取的保护措施可能是就地保护 C．种群数量在20～80之间时，由于出生率大于死亡率，种群增长率持续上升 D．依据阿利氏规律，一定程度大小的种群密度是动物长期生存的必要条件 [例2]λ值为一年后的种群数量Nt+1与当前种群数量Nt之比（λ= Nt+1/ Nt）。如图表示甲、乙种群数量与不同种群数量对应的λ值的曲线图。下列叙述错误的是（　　） A．图中能使一年后甲、乙种群数量仍相等的种群数量只有a、e B．甲种群的数量处于b~d时，其年龄结构可能属于增长型 C．当乙种群的数量大于f时，其λ值减小与其密度大、个体竞争激烈有关 D．甲、乙种群数量都为f时，一年后甲、乙的数量都减少 知识二 种群数量的变化 1．种群的“J”形增长 (1)含义：在 条件下种群增长的形式，如果以 为横坐标， 为纵坐标画出曲线来表示，曲线则大致呈“J”形。 (2)数学模型 ①模型假设 a．条件： 条件充裕、气候适宜、没有 等。 b．数量变化：种群的数量每年以 增长，第二年的数量是第一年的λ倍。 ②建立模型：t年后种群数量为Nt＝N0λt。 ③各参数的含义 2．种群的“S”形增长 (1)含义：种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，增长曲线呈“S”形。 (2)数学模型 ①模型假设 ②建立模型 (3)环境容纳量： 的环境条件所能 的种群 数量，又称K值。 (4)应用 ①野生大熊猫数量锐减的原因： 遭到破坏，食物减少和活动范围缩小， 变小。 ②应对措施：建立 ，改善栖息环境，提高 。 3．种群数量的波动 (1)在自然界，有的种群能够在一段时期内维持数量的 。 (2)对于大多数生物来说，种群数量总是在 中。 (3)处于波动状态的种群，在某些特定条件下可能出现种群 。 (4)当种群长久处于不利条件下，种群数量会出现持续性的或急剧的 。 [例1]下图表示甲、乙两个种群同时进入一个新环境后种群数量的变化曲线。下列有关说法正确的是(　　) A．甲种群的数量增长曲线呈“J”形，t1～t2时间段内甲种群的增长比乙种群快 B．t2～t3时间段内甲种群出生的数量小于乙种群，年龄结构为稳定型 C．收获后将乙种群的数量控制在t3对应的种群数量附近可获得最大持续收获量 D．若乙种群为某种害虫，则在t3时防治的效果最佳 [例2]种群增长率是出生率与死亡率之差。若某种水蚤种群密度与种群增长率的关系如下图所示。下列相关说法正确的是(　　) A．水蚤的出生率随种群密度增加而降低 B．水蚤种群密度为1个/cm3时，种群数量增长最快 C．单位时间内水蚤种群的增加量随种群密度的增加而降低 D．若在水蚤种群密度为32个/cm3时进行培养，其种群的增长率会为正值 知识三 培养液中酵母菌种群数量的变化 1．实验目的：探究培养液中酵母菌种群数量的变化并总结影响种群数量变化的因素。 2．实验原理：酵母菌是单细胞 生物，生长周期短，增殖速度快，用 培养基来培养。 3．提出问题：培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的？ 4．作出假设：培养液中的酵母菌数量一开始呈“J”形增长，随着时间的推移，由于营养物质的消耗、有害代谢产物的积累、pH的改变，酵母菌数量呈“ ”形增长。 5．实验设计 (1)变量分析：自变量为 ；因变量为 ；无关变量为 等。 (2)怎样对酵母菌进行计数？ ①方法： 法。 ②用具： 、显微镜等。 ③步骤：先将 放在血细胞计数板的 上→用 吸取培养液→滴于盖玻片 →让培养液 →用 吸去多余的培养液→酵母菌全部 到计数室底部→显微镜计数一个小方格内的酵母菌数量→估算试管中酵母菌的总数。 6．实施计划：首先通过显微镜观察，估算出10 mL培养液中酵母菌的初始数量(N0)，在此之后连续观察7天，分别记录下这7天的数值。 7．分析结果，得出结论。 [例1]下列关于“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验的相关操作，正确的是(　　) ①培养酵母菌时，必须去除培养液中的溶解氧 ②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 ③将培养液振荡摇匀后，用吸管从锥形瓶中吸取一定量的培养液 ④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的培养液 ⑤待酵母菌沉降到计数室底部，将计数板放在载物台中央，在显微镜下观察、计数 ⑥计数时，压在小方格界线上的酵母菌应计相邻两边及其顶角 ⑦早期培养不需取样，培养后期每天取样一次 A．①②③④⑥ B．②③④⑥⑦ C．①②③⑥ D．②③⑤⑥ [例2]在一定量的酵母菌培养液中放入活酵母菌若干，抽样镜检，如图甲所示(图中小点代表酵母菌)。将容器放在适宜温度下恒温培养5小时后，稀释100倍，再抽样镜检，如图乙所示。根据实验结果判断，以下叙述正确的是(　　) 甲 　　　 乙 A．培养5小时后，酵母菌种群密度增加400倍左右 B．探究酵母菌的种群数量变化可以用标记重捕法 C．用血细胞计数板计数酵母菌数量时只统计方格内菌体 D．培养5小时后，酵母菌种群数量不一定达到K值 难点知识一 种群数量的增长、变化曲线分析 1．种群数量增长的“J”形曲线和“S”形曲线的比较   “J”形曲线 “S”形曲线 增长模型 前提条件 理想状态：(1)食物和空间条件充裕；(2)气候适宜；(3)没有天敌和其他竞争物种等；(4)无迁入、迁出 现实状态：(1)食物、空间有限；(2)不断变化的自然条件；(3)有种内竞争和种间竞争 增长率 增长速率 有无K值 无K值 有K值 联系 2.有关λ的典型曲线解读 (1)第0～4年：λ>1且恒定，种群数量呈“J”形增长。 (2)第4～5年：尽管λ减小，但仍大于1，种群数量一直增加。 (3)第5～9年：λ＝1，种群数量维持相对稳定。 (4)第9～10年：λ<1，种群数量不断减少。 (5)第10～11年：λ＝0.5，仍小于1，种群数量不断减少。 (6)第11～12年：尽管λ在增大，但仍小于1，故种群数量持续减少，至第12年时种群数量达到最少。 (7)第12～13年：λ>1，种群数量开始不断增加。 3．K值的不同表示方法 说明：图中A、B、C、D对应的种群数量为K值，A′、C′、D′对应的种群数量为K/2。可见，K值时出生率＝死亡率。 [温馨提示]　(1)λ≠增长率 λ为某时段结束时种群数量为初始数量的倍数，而非增长率。增长率＝(末数－初数)/初数×100%＝(N0λt＋1－N0λt)/N0λt×100%＝ (λ－1)×100%。 (2)K值≠种群数量能达到的最大值 种群数量能达到的最大值是种群数量在某一时间点出现的最大值，这个值存在的时间很短，可以大于K值。 命题角度1 “J ”形、“S ”形增长模型基础概念辨析（基础单选） 建立数学模型是生态学研究的重要方法，下图坐标系中的曲线可表示生态学中相关研究对象的变化规律，以下描述最准确的是(    ) A．1和2可分别表示某增长型种群的死亡率和出生率随种群数量的变化 B．若X和Y分别表示年龄和数量，则2表示的年龄结构为稳定型 C．2可以表示“J”型增长曲线增长率随时间的变化 D．1可表示群落初生演替过程中丰富度随时间的变化 命题角度2 λ 变化曲线、K 值多图识别（图表单选） 动物种群需要有一个增长率大于0的最小种群数量，称为种群增长起始数量（记为M）。研究者对不同起始数量的种群进行了动态追踪，用以研究它们在自然生态系统下的数量变化，结果如下图所示。下列叙述错误的是（     ） A．当种群起始数量大于K时，种群数量下降，此时出生率小于死亡率 B．若种群起始数量为M，该种群将呈S形增长，增长速率先增加后减小 C．曲线Ⅲ表示某濒危动物，建立自然保护区、避免人为干扰，即可实现种群密度的增长 D．K值是环境容纳量，由环境中的资源、空间、天敌等因素决定，与种群起始数量无关 命题角度3 K、K/2 的生产实践应用 下列有关生产应用实例的分析，正确的是（    ） A．用一定浓度的赤霉素处理芦苇，可使芦苇纤维长度增加，提高产量 B．在种群数量达到K/2时进行渔业捕捞，以保证种群数量在短时间内迅速恢复 C．立体农业运用了群落的空间结构原理，实现了物质和能量的循环利用 D．建立濒危动植物繁育中心的就地保护，是对生物多样性最有效的保护 命题角度4 多曲线综合、增长率 / 增长速率综合分析 甲、乙两个动物种群的K/N的值随时间变化的曲线如图所示。图中N、K分别表示种群现有个体数及其环境容纳量，且t1～t2环境条件未发生改变，不考虑迁入和迁出。下列叙述正确的是（    ） A．对于乙种群的增长速率，t1时比t2时的小 B．t1之前，甲、乙两种群中的幼年个体比例大于老年个体 C．若甲种群表示某种鱼类，则应在K/N=1时进行捕捞 D．气候、栖息地面积对两种群数量的影响属于非密度制约因素 难点知识二 探究培养液中酵母菌种群数量的变化 1．实验原理 (1)酵母菌属于兼性厌氧型微生物，有氧呼吸时产生二氧化碳和水，无氧呼吸时产生二氧化碳和酒精。 (2)用液体培养基(培养液)培养酵母菌，种群的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。 (3)在理想的环境中，酵母菌种群数量呈“J”形增长；在资源和空间有限的环境下，酵母菌种群数量呈“S”形增长。 2．设计对照实验 试管编号 A B C 管内 液体 培养液/mL 10 10 － 无菌水/mL － － 10 酵母菌/mL 0.1 0.1 0.1 温度条件/℃ 28 5 28 4．血细胞计数板的使用 (1)血细胞计数板的构造(如下图所示) (2)计数板的规格及计算 5．实验结果与分析 (1)酵母菌增长曲线图 (2)趋势：先增加后减少。 (3)分析 ①增长：在开始时培养液的营养充足，空间充裕，条件适宜，因此酵母菌大量繁殖，出生率高于死亡率，种群数量剧增。 ②稳定和波动：随着酵母菌数量的不断增多，营养消耗、pH变化、有害产物积累等，使酵母菌死亡率逐渐升高，当死亡率等于出生率时，种群数量不再增长。 ③衰退：随生存条件进一步恶化，酵母菌死亡率高于出生率，种群数量下降。 (2)趋势：先增加后减少。 (3)分析 ①增长：在开始时培养液的营养充足，空间充裕，条件适宜，因此酵母菌大量繁殖，出生率高于死亡率，种群数量剧增。 ②稳定和波动：随着酵母菌数量的不断增多，营养消耗、pH变化、有害产物积累等，使酵母菌死亡率逐渐升高，当死亡率等于出生率时，种群数量不再增长。 ③衰退：随生存条件进一步恶化，酵母菌死亡率高于出生率，种群数量下降。 [温馨提示]　(1)从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻轻振荡几次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减小误差。 (2)本实验有对照组，除了设置养料或温度等条件不同外，接种的酵母菌要相同。 (3)在进行酵母菌计数时，由于酵母菌是单细胞生物，因此必须在显微镜下计数，且不能准确计算其个数，只能估算。 (4)显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应只计数相邻两边及其夹角的酵母菌。 (5)结果记录如下表所示： 时间/d 1 2 3 4 5 6 …… 数量/个               命题角度1 实验原理、操作步骤正误判断（基础单选） 下列有关“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验原理及操作的叙述，正确的是（    ） A．从静置的培养液中取适量上清液用血细胞计数板计数 B．计数时，先滴加培养液再将盖玻片盖在计数室上 C．该实验的对照组应用不含有机物的培养基培养酵母菌 D．计数培养液中酵母菌的数量可采用抽样检测的方法 命题角度2 血细胞计数板计数规则与计算 在“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，某同学使用规格为16×25型的血细胞计数板（计数室深度为0.1mm）进行计数。部分操作如下： ①从静置的试管中部直接吸取培养液； ②先将少量培养液滴在计数板上，再盖上盖玻片； ③对压线的酵母菌，一律计数左（或上）和右（或下）两条边线上的细胞； ④计数5个中方格后，计算出每个小方格平均有8个酵母菌，据此估算出1mL培养液中的酵母菌数为个。 下列关于该同学操作和计算结果的分析，正确的是（    ） A．步骤①的取样可行，因为试管中部菌液浓度最具代表性 B．步骤②操作顺序有误，导致易产生气泡使计数结果偏大 C．步骤③遵循了规范的计数原则，能有效避免重复或遗漏 D．步骤④的最终计算结果准确，计算过程与公式应用无误 命题角度3 实验结果与影响因素分析（情境单选） 某研究小组探究不同温度对酵母菌种群数量变化的影响，利用血细胞计数板（25×16型，即大方格含25个中方格，每个中方格含16个小方格）计数，结果如下表。相关叙述正确的是（　　） 温度/℃ 不同时间酵母菌种群数量/106·mL-1个 0h 24h 48h 72h 96h 120h 144h 168h 10 0.8 1.2 2.0 2.7 3.0 3.6 3.8 3.7 20 0.8 3.0 3.8 4.6 4.0 3.2 2.8 2.5 30 0.8 5.2 5.6 4.6 2.0 1.0 0.6 0.2 A．使用计数板时，应先滴加培养液于计数室，再盖上盖玻片，避免产生气泡 B．20℃条件下，酵母菌种群在72h时达到K值，此后种群数量持续下降 C．30℃组培养48h时，若5个中方格计数112个酵母菌，则与表格数据一致 D．30℃条件下酵母菌种群增长更快，因此其环境容纳量（K值）大于10℃组 命题角度4 实验评价、误差与对照设置综合分析 在探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”的实验中，某同学将1mL酵母菌液稀释了100倍后，进行一系列操作观察到如图所示a、b、c、d、e5个中方格共80个小格内共有酵母菌50个。下列叙述正确的是（　　） A．制片时，先吸取培养液滴于计数室，后将盖玻片放在计数室上 B．为了减少实验误差，可加台盼蓝染液染色后，只对蓝色的细胞进行计数 C．用血细胞计数板计数酵母菌数量时，应统计方格内和四边上的菌体 D．1mL该样品的酵母菌数量大约是50÷80×400÷(0.1×10-3)×100=2.5×108个 [答题必备] 1.曲线图与数学公式相比，能更直观地反映出种群的增长趋势。 2.在理想状态下，种群数量增长的数学模型为Nt＝N0λt，呈“J”形增长。 3.正常情况下，自然界的资源和空间是有限的，种群数量会呈“S”形增长。 4.“J”形增长曲线的增长率是不变的，增长速率是逐渐增大的；“S”形增长曲线的增长速率是先增大后减小。 5.K值并不是固定不变的，当环境改变时，K值会发生变化。 6.对已经低于种群延续所需要的最小种群数量的物种，需要采取有效的措施进行保护。 一、单选题 1．在探究培养液中酵母菌种群数量的变化实验中，显微镜下观察到的一个中方格的酵母菌分布情况如图所示。下列相关叙述正确的是（    ） A．一块血细胞计数板中央有一个计数室 B．该计数板的一个计数室中有16个中方格 C．未对酵母菌染色会导致计数值比实际值偏小 D．需要对该酵母菌培养液稀释后再吸取滴加重新计数 2．下列四图中，能正确表示某池塘鱼个体的平均增长量与种群密度关系的是（    ） A． B． C． D． 3．下列对种群数量变化曲线的解读，合理的是（　　） A．图1所示为种群在自然环境条件下的增长规律，图2所示为曲线Ⅰ条件下种群的存活率 B．鱼类捕捞在图1的e点和图2的g点时进行，能获得最大日捕捞量 C．若图1为酵母菌种群数量增长曲线，则曲线Ⅰ为培养早期，曲线Ⅱ的cd段下降可能为酒精大量积累所致 D．图1中曲线Ⅱ的f点与图2曲线的g点，种内斗争最激烈 4．下图为某人工池塘中鲫鱼种群的数量特征模型。下列分析正确的是（    ） A．图中的丙为年龄结构，可预测种群数量变化 B．图中未表示出的种群数量特征还有迁入率和迁出率等 C．种群密度能准确反映出种群数量的变化趋势 D．池塘养鱼过程中投放饲料可持续增加鲫鱼的种群数量 5．如图为研究者将大量鸭子引入农田后，蝗虫种群数量变化规律（图中箭头所指方向代表曲线变化趋势）。下列叙述错误的是（    ） A．影响该地区蝗虫种群密度变化的主要是出生率和死亡率 B．N3最可能代表蝗虫种群的环境容纳量 C．该坐标曲线图反映了存在着负反馈调节机制 D．该曲线图属于数学模型 6．为研究人类捕捞强度对渤海某经济鱼类种群的影响，研究者调查并统计了该鱼类在不同季节的性腺成熟度（Ⅰ~Ⅲ期为性未成熟期，Ⅳ~Ⅵ期为性成熟期，不同季节的调查取样方法相同），如图所示。据图分析，下列叙述错误的是（　　） A．夏季该鱼类的雌性个体数可能与雄性个体数相等 B．在调查期间，该鱼类幼体的存活率先降低后升高 C．天敌、食物等制约因素的作用强度与种群的密度有关 D．为保证可持续发展，人们在夏季应采取休渔制度 7．某实验小组统计某地区农田中玉米种植后植株平均高度，结果如图。下列有关叙述正确的是（　　） A．玉米种植80天左右，种群数量达到最大值 B．该农田玉米长势整齐，没有群落的垂直结构 C．由于种内斗争加剧，当平均株高达到160cm后，玉米不再生长 D．玉米种植45天左右，植株生长速率达到最大值 8．红火蚁原产于南美洲，是中国的入侵物种，也是世界自然保护联盟（IUCN）收录的最具有破坏力的入侵生物之一。分布于中国台湾、香港、广东、澳门、福建、广西、湖南以及云南。下图是近年来某地区红火蚁种群数量的变化（λ=当年种群数量/前一年种群数量），不考虑迁入和迁出。下列说法中，正确的是（　　） A．图中第4年和第12年的红火蚁种群的数量相同 B．图中第12年时红火蚁种群数量最少 C．第20年时红火蚁种群的数量达到K值，种内竞争最激烈 D．第20～24年种群年龄结构为稳定型 9．图1、图2为种群数量变化的相关曲线，下列叙述正确的是 A．若食物充足，则种群数量增长曲线一定为图1中的曲线I B．若图1中的曲线II变为曲线III，说明种群的生存环境变得恶劣 C．图2中A、B、C、D四点的种群年龄组成为增长型的只有A、B点 D．图2中D点时，种群数量不再随着环境的变化而变化 10．绿藻A是某种单细胞绿藻，能够合成物质W。某小组为探究氮营养缺乏对绿藻A增殖及物质W累计的影响，将等量的绿藻A分别接种在氮营养缺乏（实验组）和氮营养正常（对照组）的两瓶培养液中，并在适宜温度和一定光强下培养。定时取样并检测细胞浓度和物质W的含量，结果如图。以下说法正确的是（　　） A．从图甲可知，在氮营养正常培养液的瓶中，绿藻A的种群增长曲线呈J型 B．先将少量绿藻放在氮营养正常的培养液培养，等到细胞浓度最高时集中收集，再放在氮营养缺乏的培养液继续培养以获得更多的W C．设计实验进一步研究氮营养缺乏程度对物质W积累的影响，则该实验的因变量是培养基中的氮营养浓度 D．与在光照条件下相比，若要使绿藻A在黑暗条件下增殖，需要为其提供纤维素作为营养物质 二、多选题 11．图示是探究影响酵母菌种群数量变化因素时获得的实验结果。有关分析不正确的是 A．0点时酵母菌的接种量会影响发酵速率 B．M点前酵母菌不进行细胞呼吸 C．N点时酵母菌种群增长速率最大 D．P点以后酵母菌数量下降只与酒精浓度有关 12．在一定时间段内，某生物种群的平均出生率及平均死亡率与该种群所依赖的资源量关系如图所示。此过程中种群无迁入、迁出。下列说法错误的是（　　） A．资源量通过影响图示种群的出生率影响其数量变化 B．当资源量小于R时，种群数量随出生率的增大而增加 C．当资源量等于R时，随着种群数量的增长种内竞争加剧 D．当资源量大于R时，种群数量呈现“J”形增长 13．“剩余潜力”（即（K-N）/K，K为环境容纳量，N为当前个体数量）是指种群环境容纳量中尚未被利用的资源比例。科研人员监测到某海域真鲷种群的几个不同时期剩余潜力数值如下表所示。下列叙述不正确的是（　　） 时期 t₁ t₂ t₃ t₄ 剩余潜力 0.8 0.5 0.2 0 A．剩余潜力越大，真鲷种群增长速率越快 B．该海域真鲷种群数量变化符合“S”形增长 C．在剩余潜力0.5时进行捕捞，可持续获得最大捕获量 D．t₄时期真鲷种群出生率等于死亡率，达到种群最大数量 14．将一定数量的酵母菌培养在密闭容器中，加入一定体积的培养液，每天取样统计酵母菌的数量变化，一段时间后，绘制出酵母菌种群数量变化曲线如图所示。下列叙述错误的是（    ）    A．调查酵母菌种群密度应采用逐个计数法 B．b点时种内竞争最激烈，c点时种群数量达到了K值 C．de段酵母菌数量减少属于种群数量的波动，与资源、营养等无关 D．增大酵母菌起始密度不会改变K值，但会缩短达到K值的时间 15．如图为某种群的种群数量和增长速率随时间变化的曲线（不考虑迁入、迁出），下列相关叙述正确的是（　　）    A．c点时，该种群的出生率小于死亡率 B．如果想一次性获得最大捕获量，应在b点进行捕获 C．如果要持续捕获该种群个体，应使捕获后增长速率保持在a点 D．图1中K值对应图2中a点时种群数量，此时种群增长速率最大 三、解答题 16．如图是根据实验室中人工饲养黑腹果蝇的数据统计绘制而成的曲线图。人工饲养是在一定大小的培养瓶中、喂以一定量的食物的条件下进行的。回答下列问题： （1）在实验室条件下用草履虫、酵母菌所做的实验与上述结果相似，表明种群在一定空间、一定资源条件下的增长类型，一般都是_____。 （2）曲线的纵坐标_____（填“能”或“不能”）反映种群密度的大小。这个过程中种群的增长率的变化趋势是_____。 （3）在一定环境中种群增长曲线的渐近线，生态学上称为环境容纳量，其含义是_____。一个种群的环境容纳量_____（填“能”或“不能”）随着环境的变化而改变。 （4）该实验中，当黑腹果蝇种群的数量达到约_____时，种内斗争最为剧烈。当种群数量达到渐近线时，此时种群的出生率最可能是_____（填“大于”、“小于”或“等于”）死亡率。 17．近年，沙棘木蠹蛾在鄂尔多斯等地爆发成灾，引起沙棘大面积死亡。研究者发现，鄂尔多斯市山坡地沙棘林和河滩地沙棘林的受害程度有显著差异，如图所示：   （1）为了计算山坡地沙棘林和河滩地沙棘林的有虫株率，研究者应采用_____________________法分别对两地的沙棘林进行种群密度调查。 （2）已知每个有虫株上的虫数大致相同，那么据上图可知，从2001～2006年，山坡地的沙棘木蠹蛾种群呈__________增长，在_____________年（区段）该种群的种群增长率最高。 （3）研究者为了研究沙棘的抗虫机理，对河滩地进一步研究，获得如右图所示数据。在干旱的气候下，沙棘木蠹蛾的发生量的变化趋势是什么？___________。 （4）研究者同时对山坡地和河滩地的土壤条件进行了调查，调查结果如下表所示： 地点 土壤肥力 土壤含水量 有机质含量（％） 氮含量（％） 表层～60cm（％） 山坡地 0.595 0.015 7.0 河滩地 0.202 0.003 15.0 因此认为决定沙棘抗虫性的关键因素是土壤含水量。并进行了实验验证：将生长状况基本相同的沙棘均分为A、B两组，A组土壤含水量和土壤肥力与河滩地相同，B组_____________________________________________，结果A组抗虫性显著高于B组，证实了研究者的假设。 18．种群对环境的适应有多种形式，其中r对策生物通常个体小、寿命短，生殖力强但存活率低，亲代对后代缺乏保护，种群以“量”取胜；K对策生物通常个体大，寿命长，生殖力弱但存活率高，亲代对后代有很好的保护，种群以“质”取胜。如图是草原上某两类生物种群数量变化的动态曲线，请回答下列问题： （1）调查田鼠的种群密度时常采用标记重捕法，若标记物容易脱落，则种群密度的估算值会偏_______(填“大”或“小”)。一般情况下，田鼠的寿命只有两年，几乎全年均可繁殖，且种群数量每天可增加1.47%，其属于______________(填“r对策”或“K对策”)生物，这类生物很难消灭，在种群密度极低时也能迅速回升，最终呈“S”形曲线变化。 （2）K对策生物的种群数量高于或低于___________(填“S”或“X”)点时，都会趋向该平衡点，因此种群通常能稳定在一定数量水平上，该数量水平被称为__________，其生物学定义是__________________________ （3）野马等珍稀濒危动物，其数量一旦低于X点，就会逐渐走向灭绝，对此可采取的保护措施有：____________ 19．微生物的连续培养是指向培养容器中连续流入新鲜培养液，使微生物的液体培养物长期维持稳定、保持高速生长状态的一种培养技术，称开放培养。开放培养是相对于典型生长曲线时所采用的单批培养而言的。单批培养与连续培养的关系如图1，连续培养的装置结构如图2。请据此回答下列问题： （1）连续培养时一般都选择在微生物的生长时期，其原因是_____________，微生物连续培养与单批培养相比，连续培养优点和缺点分别是_____________、_____________。 （2）图2装置中有多个过滤器，其作用是__________________________。通过装置可以看出该装置中培养的是_____________（填“需氧”或“厌氧”）型微生物。 （3）若要调查微生物的密度，使用的最简便的方法是_____________，此方法可能会使结果偏大，原因是_____________。 20．在探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”的实验中： (1)对酵母菌进行__________ 计数。计数时，如果发现血细胞计数板的一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当采取的措施是________。 (2)将1mL酵母菌样品加99mL无菌水稀释，用血细胞计数板（规格为1mm×1mm×0.1mm）计数。现观察到图中该计数室（共有400个小格）所示5个中格（a~e，共80个小格）内共有酵母菌60个，则上述1mL酵母菌样品约有菌体________个。    (3)将酵母菌接种到装有10mL液体培养基M的试管中，培养并定时取样进行计数，发现试管中酵母菌的总数达到a时，种群数量不再增加。由此可知，该种群增长曲线为_____形，且种群数量为_____时，种群增长速度最快。 (4)若将酵母菌接种在5mL培养基M中，培养条件同上，则与上述实验结果相比，该酵母菌的环境容纳量（K值）______。若在5mL培养基M中接种酵母菌量增加一倍，则与增加前相比，K值______。 学科网（北京）股份有限公司1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $