1.2 种群数量的变化（分层培优练）生物人教版选择性必修2

1．2 种群数量的变化 分层作业 目录 A组 巩固过关 考点01：种群的“J”形和“S”形增长 考点02：环境容纳量与种群数量波动 考点03：培养液中酵母菌种群数量变化的探究 B组 能力提升 C组 拓展探究 考点01：种群的“J”形和“S”形增长 教材梳理 1． 在食物和空间充裕、气候适宜且没有天敌和其他竞争物种等理想条件下，种群数量每年以一定的倍数增长，呈现____________，其数学模型为______________，其中λ表示种群数量是前一年种群数量的倍数。 2． 在资源和空间有限的自然条件下，种群数量增长会受到________的限制，增长曲线通常呈________；随着种群密度增大，种内竞争加剧，使出生率降低、死亡率升高。 3． “S”形增长过程中，种群数量接近环境容纳量时出生率与死亡率________，种群增长速率逐渐降低并趋于__，但种群数量并非绝对静止不变。 自我检测 1．如图表示某物种种群增长率随时间的变化关系，在t1时经调查该种群数量为N。下列有关叙述正确的是（　　） A．在t2时种群个体的数量与在t0时种群个体的数量相等 B．在t0~t2时间内，种群数量呈“S”形增长 C．该种群在此环境中的环境容纳量约为N D．在t1~t2时，该种群数量呈下降趋势 2．【生产应用】研究人员根据某地主管部门提供的农田中田鼠种群数量13年的数据变化，绘制出的λ值变化曲线如图所示。下列分析正确的是（    ） A．前4年间，田鼠种群年龄组成为增长型 B．第4年到第5年间，田鼠种群数量仍在增长 C．第5年到第9年间，田鼠种群数量增长到K/2值 D．第10年到第11年间，田鼠种群数量减少 3．【新考法】某种群下一年的种群数量（Nt+1）与当年的种群数量（Nt）之间的关系如图所示，其中e代表Nt+1/Nt=1。下列相关叙述错误的是（    ） A．种群数量为a时，死亡率小于出生率 B．种群数量为b时，种群数量达到最大 C．种群数量为c时，种群数量基本稳定 D．种群数量为d时，年龄结构为衰退型 4．【新考法】自然条件下种群数量增长按照“S”形曲线模型增长，下列关于“S”形曲线的说法不正确的是（　　） A．种群刚迁入时会有一个缓慢增长期 B．种群数量为K/2时种群增长速率最快 C．种群数量达到K值时，种群的年龄结构属于稳定型 D．种群呈“S”形曲线增长过程中，在达到K值之前就是“J”形增长 5．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，每年的增长率以0.2保持不变，则第三年该种群数量为（    ） A．1．2N0 B．2.2N0 C．1.44N0 D．3.6N0 考点02：环境容纳量与种群数量波动 教材梳理 1． 在一定的环境条件下，环境所能维持的种群最大数量称为__________，又称____；K值会随食物、空间等环境条件的改变而改变，并非固定不变。 2． 种群数量达到或接近K值时，出生率和死亡率的差异减小，种群数量通常在____________，这种波动体现了种内竞争以及环境因素对种群数量的调节作用。 3． 大多数生物的种群数量总是在波动中，适宜条件下可能出现种群爆发；若长期遭遇乱捕滥杀、栖息地破坏等不利条件，种群数量可能______________，低于种群延续所需的最小数量时甚至会衰退、消亡。 自我检测 6．下列关于草原生态系统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．种群密度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．食草动物在自然环境条件下，一年四季的环境容纳量不变 7．【联系生活】下图表示野生绵羊种群在1800年被引入某岛屿后的种群数量变化曲线。下列对该种群的相关描述，错误的是（    ）    A．1840年前种群数量的增长趋势与气候适宜、食物和空间较充裕有关 B．该绵羊种群的种群数量在1850～1940年间不断地波动 C．该绵羊种群的环境容纳量在1850～1940年间不断地波动 D．种群数量达到环境容纳量后，出生率和死亡率基本相等 8．【新考法】下列关于环境容纳量的叙述，错误的是（    ） A．种群数量在K/2时增长最快 B．同一群落各种群的环境容纳量是相同的 C．环境容纳量会随着环境条件的改变而改变 D．环境容纳量是一段较长时间环境所能维持的种群最大数量 考点03：培养液中酵母菌种群数量变化的探究 教材梳理 1． 探究培养液中酵母菌种群数量变化时，通常采用__________估算数量，取样前应将培养液____________，使酵母菌均匀分布以减小误差。 2． 制片时应先将______放在血细胞计数板的计数室上，再将培养液滴于盖玻片边缘使其自行渗入；待酵母菌________________后计数，若小方格内酵母菌过多，应对培养液进行适当稀释。 3． 连续观察时应每天在________取样、计数并记录，用时间为横坐标、酵母菌数量为纵坐标绘制曲线；在有限培养液中，营养物质消耗、代谢产物积累和pH改变等因素会使种群数量呈现____________，后期还可能下降。 自我检测 9．某生物兴趣小组利用酵母菌开展相关探究实验。在500ml的已煮沸、冷却的质量分数为5%的葡萄糖溶液中接种一定量的酵母菌，在适宜的条件下培养，探究酵母菌种群大小的动态变化。 （1）本实验对酵母菌计数采用的方法为______检测法。某学生的部分实验操作过程是这样的： ①把酵母菌培养液放置在适宜的环境中培养，连续7天取样计数； ②用无菌吸管从静置试管底部吸取酵母菌培养液少许： ③滴入血细胞计数板计数室，再盖上盖玻片，并用滤纸吸去多余菌液。 请纠正该同学实验操作中的2个错误：_________；_______。 （2）该实验中酵母菌数量估算值见下表：（注：该实验中使用的血球计数板规格为：1mm×1mm×0.1mm，16中方格×25小方格） 时间（天） 1 2 3 4 5 6 7 酵母菌数量 （万个/mL） 32 ？ 762 824 819 821 820 第2天观察计数时，发现计数室四个角上的4个中方格中共有36个酵母菌，其中被台盼蓝染液染成蓝色的有4个，计数时应选择______（填“无色”或“蓝色”）的酵母菌。若观察时发现所有中方格中酵母菌分布均匀，则表中第2天酵母菌数量约为______万个/mL。 10．在探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”的实验中，观察到血细胞计数板（图1，规格为1mm×1mm×0.1mm）计数室的某一个方格中酵母菌如图2所示分布。下列有关叙述正确的是（　　） A．该方格中酵母菌的数量应计为7个 B．实验中被台盼蓝溶液染成紫色的酵母菌为活细胞 C．该血细胞计数板上有2个计数室，玻片厚度为0.1mm D．制片时，先用吸管滴加样液，再将盖玻片放在计数室上 11．【实验探究·规范操作】在“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，李明同学将培养液稀释100倍并经等体积台盼蓝染液染色后，采用血细胞计数板（规格为1 mm×1 mm×0.1 mm，25×16）计数，观察到下图的视野。相关叙述正确的是（     ） A．计数前，应先对血细胞计数板进行镜检，防止计数室中存在杂质而影响结果 B．滴加培养液时，应在计数室上方加盖玻片后，将培养液滴于盖玻片的边缘 C．计数时，待酵母菌全部沉降到计数室底部后，计数每个样方内的菌体数量 D．若仅依据图示结果估算，培养液中酵母菌的密度为2.25×108个·mL-1 12．某同学对培养液中酵母菌种群数量的变化实验进行了相关的操作，得到了如图所示的结果。在该实验中下列操作或结果分析科学的是（　　） A．培养酵母菌前，加热去除培养液中的溶解氧 B．用吸管从静置的锥形瓶中吸取一定量的培养液滴在血细胞计数板的中央进行计数 C．图中c点和d点相比，d点的生存环境更恶劣 D．e点和f点种群数量相同，两点对应的出生率和死亡率均相同 13．某同学为探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化，进行的如下操作中错误的是 （    ） A．把酵母菌培养液放置在适宜的环境中培养，每天在相同时间取样计数，连续7天 B．静置一段时间后，用吸管从锥形瓶中吸取培养液 C．制片时，先盖盖玻片，再滴加样液，最后用滤纸吸去计数板边缘多余的培养液 D．将计数板放在载物台中央，待酵母菌沉降到计数室底部，在显微镜下观察、计数 14．【实验探究·数据计算】某兴趣小组在“探究培养液中酵母菌种群数量变化”的实验中，将酵母菌培养液稀释10倍后，经等体积台盼蓝染液染色后，用血细胞计数板（规格为1mm×1mm×0.1mm）进行计数，观察到一个中方格的菌体数如图。相关叙述错误的是（    ） A．取样时滴管从静置的培养液上部吸取，会导致数据偏小 B．统计时，要统计方格内和相邻两边线及夹角的无色菌体 C．显微计数时，应先盖盖玻片再加培养液，否则会导致计数结果偏高 D．若计数的中方格中酵母菌数量的平均数与图示中方格内酵母菌数量相同，则培养液中活酵母菌的密度为2.25×107个·mL-1 15．【科学思维·误差分析】下列调查活动或实验中，计算所得数值与实际数值相比，可能偏小的是（　　） A．标记重捕法调查褐家鼠种群密度时标记物脱落 B．调查某遗传病的发病率时以患者家系为调查对象 C．样方法调查蒲公英种群密度时在分布较稀疏的地区取样 D．用血细胞计数板计数酵母菌数量时统计方格内和在相邻两边及顶角上的菌体 16．【新考法·实验现象辨析】（2026年高考江苏卷生物高考真题（网络 收集版））关于使用显微镜观察的实验现象，下列叙述错误的是（     ） 编号 实验名称 物镜放大倍数 实验现象 ① 观察叶绿体和细胞质流动 40× 叶绿体随细胞质流动 ② 观察植物细胞的质壁分离 10× 视野中的细胞质壁分离程度不同 ③ 观察各种细胞 10× 观察到陆生植物叶片表皮上的气孔 ④ 探究培养液中酵母种群数量的动态变化 40× 视野中可同时观察到5个中方格中的酵母 A．① B．② C．③ D．④ 17．【新考法·曲线分析】某兴趣小组设置了4种不同的培养条件来探究酵母菌种群增长规律，培养条件及结果如图所示。下列相关叙述正确的是（    ） A．a组只要继续按时更换培养液，酵母菌种群就会一直呈指数增长 B．b组条件下，更换培养液的时间缩短，可以提高酵母菌种群的K值 C．c组摇床可以让酵母菌与营养物质充分接触，达到K值时间较d组短 D．探究酵母菌种群数量的变化，计数时需要使用血细胞计数板 18．某动物的种群增长速率与种群数量的关系如图所示，下列有关分析正确的是（　　） A．若被标记的个体更易被捕食，则估算的种群数量值会偏低 B．该种群a点的年龄组成为增长型，c点的年龄组成为衰退型 C．c点时，种群数量未达到K值，其增长速率与a点时的相同 D．若该种群为某海洋鱼类，要持续获得最大捕捞量，则捕捞后的种群数量应处于c点 19．【综合探究·图表与实验计算】图甲表示草原上某种鼠种群数量的变化（K0表示该鼠种群在无天敌进入时的环境容纳量）；图乙表示种群数量特征之间的关系。请分析回答相关问题： （1）环境容纳量是指______。能影响环境容纳量的因素为______（写出两点即可）。甲图某种天敌迁入后一段时间，在捕食压力下鼠种群的环境容纳量将在_____之间。 （2）采取标记重捕法调查草原上鼠的种群密度。第一次在2hm2的范围内，放置100个捕鼠笼，一夜间捕获鼠36只，将捕获的鼠标记后原地释放。一段时间后，再在原范围内放置同样数量的捕鼠笼，这次共捕获36只，其中有标记的个体数为12只。则该草原鼠的种群密度是______。 （3）乙图表示种群数量特征之间的关系，种群最基本的数量特征是______。在种群的数量特征中，F可以指______，能直接影响种群数量变化的有______（填文字）。 （4）图1表示某同学进行"探究酵母菌数量变化"实验得到的曲线图。该同学的具体操作为：先向试管中加入10mL无菌马铃薯培养液，再向试管中接种酵母菌，之后将试管置于适宜环境中连续培养，每天定时取样，计数，并绘制曲线图。请回答下列问题： 为了绘制得到图1的曲线图，可采取______法每天对酵母菌数量进行调查。图2是c时刻用血细胞计数板（400个小方格体积为1mm×1mm×0.1mm），测得的酵母菌分布情况，一个中方格上有24个酵母菌，若以该中方格的酵母菌数代表整个计数室中每个中方格酵母菌数的平均值。则b点该1L培养液中酵母菌的值约为______个。实际活菌数比该计数方法得到的值_____（填“偏大”“偏小”或“相同”）。 20．【生产应用】（2025高考天津卷生物真题）为探究高NH含量废水的生物处理效果，配制NH为唯一氮源的人工模拟废水，均分至3个密闭反应器中，分别添加等量的G1菌、A6菌及两菌等比例混合的菌液，培养后NH浓度变化如图所示。分析错误的是（   ） A．人工模拟废水需先进行灭菌处理再加相应菌液 B．G1菌单独培养时，种群数量不增加 C．A6菌单独培养时，NH的去除速率持续降低 D．两菌混合培养可促进NH的去除 21．为减缓全球变暖趋势，世界各国制定了“碳中和”目标，即人类活动所产生并排放的二氧化碳与通过自然或人工方式吸收的二氧化碳量维持平衡。 （1）下列生命现象或人类活动会导致大气中含量增加的有______ ；有利于减少大气中含量的有______ 。（编号选填） ①卡尔文循环②三羧酸循环③家畜消化道中微生物的发酵活动④化石燃料的燃烧⑤森林砍伐⑥生物遗骸在土壤中沉积，并转变为泥炭 微藻能将转化为生物燃料。然而工业废气中极高的浓度会导致微藻细胞内酸化（即浓度更高），不仅造成细胞的损伤、且使转化效率下降。为解决这一问题，研究人员向微藻细胞内转入PMA4基因，该基因编码的膜蛋白可水解ATP并将运往质膜外侧。 （2）微藻细胞中能够产生的生理活动还有______。（单选） A．水的光解 B．NADPH的合成 C．的固定 D．ATP的水解 图1（a）示在模拟工业废气的高环境中非转基因（WT）和转PMA4基因微藻部分基因的相对表达水平，其中微藻自身的CAHI基因可促进细胞高效吸收环境中的。图12（b）示高环境中两种微藻的生物燃料产量比较。    （3）综合信息，对图1的分析正确的有______。 A．WT微藻的CAHⅠ基因表达水平可能受负反馈机制调节 B．的供应可能是WT微藻生物燃料产量的限制因素 C．转基因微藻内酶的最适pH小于WT微藻 D．转基因微藻细胞通过主动运输将运出细胞可减少细胞损伤程度 （4）在第1至7天的培养过程中，培养液中转基因微藻的种群数量和生物燃料产量均表现出“S”型增长的特征，造成第7天微藻种群数量和生物燃料产量增速减缓的可能原因有______ 。 ①微藻个体间对无机盐、空间等资源的竞争加强 ②培养液中和代谢废物积累，对微藻生长有抑制作用 ③微藻的繁殖速度下降，死亡率逐渐升高 某公司设计了一台用于培养微藻并转化工业废气中的生物反应器，其结构如图2所示。    （5）从持续高效将转化为生物燃料的角度，为上述装置提供改进建议_____ 。 22．【跨学科·化学】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。 （1）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_________型。 （2）综合图甲和图乙的信息可知，在生产上，若要用少量的绿藻A获得尽可能多的物质W，可以采取的措施是________。 （3）若物质W是类胡萝卜素，根据类胡萝卜素不易挥发和易于溶于有机溶剂的特点，应选择的提取方法是______。用纸层析法可以将类胡萝卜素与叶绿素分开，纸层析法分离的原理是________。 （4）在以上研究的基础上，某人拟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_____________。 （5）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_____________（填“葡萄糖”或“纤维素”）作为营养物质，原因是_________。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 1．2 种群数量的变化 分层作业 考点01：种群的“J”形和“S”形增长 教材梳理 1． “J”形增长　　Nₜ＝N₀λᵗ 2． 环境阻力　　“S”形 3． 大致相等　　0 自我检测 1．【答案】B 2．【答案】ABD 3．【答案】B 4．【答案】D 5．【答案】C 考点02：环境容纳量与种群数量波动 教材梳理 1． 环境容纳量　　K值 2． K值附近波动 3． 持续或急剧下降 自我检测 6．【答案】B 7．【答案】C 8．【答案】B 考点03：培养液中酵母菌种群数量变化的探究 教材梳理 1． 抽样检测法　　轻轻振荡几次 2． 盖玻片　　沉降到计数室底部 3． 相同时间　　“S”形增长 自我检测 9．【答案】（1）抽样 取样前先振荡试管，使酵母菌均匀分布，再吸取酵母菌培养液 先盖上盖玻片，再将培养液滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入 （2）无色 128 10.【答案】A 11.【答案】ABC 12.【答案】C 13.【答案】B 14.【答案】D 15.【答案】C 16.【答案】D 17.【答案】BCD 18.【答案】C 19.【答案】（1）一定的环境条件所能维持的种群最大数量 食物资源、天敌数量（或气候、空间、传染病等） K2～K3 （2）54只/hm2 （3）种群密度 性别比例 出生率、死亡率、迁入率、迁出率 （4）抽样检测 3.0×109 偏小 20.【答案】C 21.【答案】（1）②③④⑤ ①⑥ （2）A （3）ABD （4）①②③ （5）①指出缺乏光照条件下微藻无法完成向生物燃料转化。容器使用透明材质以便透光，或在容器内安装人工光源，自然光源与人工补光相结合， ②加装pH检测与调控装置，为微藻代谢与繁殖创造最适环境， ③工业废气管道口安装空气过滤器，以便维持容器内的无菌条件 22.【答案】（1）S （2）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 （3）萃取 类胡萝卜素和叶绿素在层析液（有机溶剂）中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上的扩散速度快，反之则慢，从而将它们分离 （4）培养基中的氮营养浓度 （5）葡萄糖 在黑暗下，绿藻不能进行光合作用合成糖类（有机物），需要吸收葡萄糖为营养物质，而纤维素不能被绿藻吸收利用 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 1．2 种群数量的变化 分层作业 目录 A组 巩固过关 考点01：种群的“J”形和“S”形增长 考点02：环境容纳量与种群数量波动 考点03：培养液中酵母菌种群数量变化的探究 B组 能力提升 C组 拓展探究 考点01：种群的“J”形和“S”形增长 教材梳理 1． 在食物和空间充裕、气候适宜且没有天敌和其他竞争物种等理想条件下，种群数量每年以一定的倍数增长，呈现“J”形增长，其数学模型为Nₜ＝N₀λᵗ，其中λ表示种群数量是前一年种群数量的倍数。 2． 在资源和空间有限的自然条件下，种群数量增长会受到环境阻力的限制，增长曲线通常呈“S”形；随着种群密度增大，种内竞争加剧，使出生率降低、死亡率升高。 3． “S”形增长过程中，种群数量接近环境容纳量时出生率与死亡率大致相等，种群增长速率逐渐降低并趋于0，但种群数量并非绝对静止不变。 自我检测 1．如图表示某物种种群增长率随时间的变化关系，在t1时经调查该种群数量为N。下列有关叙述正确的是（　　） A．在t2时种群个体的数量与在t0时种群个体的数量相等 B．在t0~t2时间内，种群数量呈“S”形增长 C．该种群在此环境中的环境容纳量约为N D．在t1~t2时，该种群数量呈下降趋势 【答案】B 【详解】A、在t0~t2时间内，种群增长速率大于0，种群的数量一直在增加，因此在t2时种群个体的数量大于在t0时种群个体的数量，A错误； B、在t0~t2时间内，种群增长速率先增加后减少，符合种群数量呈“S”型增长曲线时的增长速率的变化规律，B正确； C、在t1时刻，种群增长速率达到最大值，此时种群的数量为K/2，由于在t1时经调查该种群数量为N，所以环境容纳量（K值）约为2N，C错误； D、在t1~t2时，种群增长速率不断减少，但种群增长速率大于0，种群数量还在增加，呈上升趋势，D错误。 故选B。 2．【生产应用】研究人员根据某地主管部门提供的农田中田鼠种群数量13年的数据变化，绘制出的λ值变化曲线如图所示。下列分析正确的是（    ） A．前4年间，田鼠种群年龄组成为增长型 B．第4年到第5年间，田鼠种群数量仍在增长 C．第5年到第9年间，田鼠种群数量增长到K/2值 D．第10年到第11年间，田鼠种群数量减少 【答案】ABD 【详解】A、由图可知：在第1～4年之间λ=1.5，种群数量在不断增加，即前4年间种群呈“J”型增长，年龄组成为增长型，A正确； B、第4年到第5年间λ减少，但λ仍然大于1，田鼠种群数量仍在增长，B正确； C、第5年到第9年间，λ=1，田鼠种群数量达到K值并保持相对稳定，C错误； D、从第10年到第11年间，λ＜1，田鼠种群数量一直在不断减少，D正确。 故选ABD。 3．【新考法】某种群下一年的种群数量（Nt+1）与当年的种群数量（Nt）之间的关系如图所示，其中e代表Nt+1/Nt=1。下列相关叙述错误的是（    ） A．种群数量为a时，死亡率小于出生率 B．种群数量为b时，种群数量达到最大 C．种群数量为c时，种群数量基本稳定 D．种群数量为d时，年龄结构为衰退型 【答案】B 【分析】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：观察研究对象，提出问题；提出合理的假设；根据实验数据，用适当的数学形式对事 物的性质进行表达，即建立数学模型；通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正。 【详解】A、图中e代表Nt+1/Nt=1，当种群数量为a时，Nt+1/Nt＞1，说明种群数量在增加，可见死亡率小于出生率，A正确； B、种群数量为b时，Nt+1/Nt＞1，种群数量在增加，但是b到c种群数量仍然在增加，可见种群数量为b时，种群数量没有达到最大，B错误； C、种群数量为c时，Nt+1/Nt=1，表明种群数量基本稳定，C正确； D、种群数量为d时，Nt+1/Nt＜1，死亡率大于出生率，年龄结构为衰退型，D正确。 故选B。 4．【新考法】自然条件下种群数量增长按照“S”形曲线模型增长，下列关于“S”形曲线的说法不正确的是（　　） A．种群刚迁入时会有一个缓慢增长期 B．种群数量为K/2时种群增长速率最快 C．种群数量达到K值时，种群的年龄结构属于稳定型 D．种群呈“S”形曲线增长过程中，在达到K值之前就是“J”形增长 【答案】D 【分析】“J”形曲线：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”形曲线，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，种群增长率先增加后减少，在K/2处种群增长率最大。 【详解】A、自然条件下种群数量按照“S”形曲线模型增长，由于种群起始数量较少，需要有一个对环境的适应调整时期，所以，种群刚迁入时会有一个缓慢增长期，A正确； B、呈“S”形增长的种群在数量达到K/2时，种群增长速率最大，B正确； C、种群数量达到K值时会处于动态平衡，即增长速率为0，此时种群的年龄结构为稳定型，C正确； D、“J”形曲线是食物充足，无限空间，无天敌的理想条件下生物无限增长的情况，但自然界的资源和空间总是有限的，因此环境阻力一开始就存在，所以种群增长的“S”形曲线模型中，种群数量在达到K/2前也不是“J”形增长，D错误。 故选D。 5．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，每年的增长率以0.2保持不变，则第三年该种群数量为（    ） A．1．2N0 B．2.2N0 C．1.44N0 D．3.6N0 【答案】C 【分析】种群数量增长的数学模型：Nt=N0×λt中λ为某年种群数量是上一年种群数量的倍数，λ－1为增长率。 【详解】由增长率数值0.2求得λ=1+0.2=1.2，则第三年该种群数量为N0·（1.2）2=1.44N0，C正确。 故选C。 考点02：环境容纳量与种群数量波动 教材梳理 1． 在一定的环境条件下，环境所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称K值；K值会随食物、空间等环境条件的改变而改变，并非固定不变。 2． 种群数量达到或接近K值时，出生率和死亡率的差异减小，种群数量通常在K值附近波动，这种波动体现了种内竞争以及环境因素对种群数量的调节作用。 3． 大多数生物的种群数量总是在波动中，适宜条件下可能出现种群爆发；若长期遭遇乱捕滥杀、栖息地破坏等不利条件，种群数量可能持续或急剧下降，低于种群延续所需的最小数量时甚至会衰退、消亡。 自我检测 6．下列关于草原生态系统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．种群密度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．食草动物在自然环境条件下，一年四季的环境容纳量不变 【答案】B 【详解】A、环境容纳量是指环境条件不受破坏时，一定空间中所能维持的种群最大数量，并非种群实际能达到的绝对最大数量（种群数量可短时间高于K值），A错误； B、环境容纳量由环境资源、气候、天敌等外界环境条件决定，种群自身的密度大小不会改变环境容纳量，B正确； C、理想条件下食物、空间充足，无天敌、气候适宜，种群呈“J”型增长，不存在环境容纳量的限制，C错误； D、草原不同季节的食物储量、温度等环境条件存在差异，食草动物的环境容纳量会随环境变化发生改变，D错误。 7．【联系生活】下图表示野生绵羊种群在1800年被引入某岛屿后的种群数量变化曲线。下列对该种群的相关描述，错误的是（    ）    A．1840年前种群数量的增长趋势与气候适宜、食物和空间较充裕有关 B．该绵羊种群的种群数量在1850～1940年间不断地波动 C．该绵羊种群的环境容纳量在1850～1940年间不断地波动 D．种群数量达到环境容纳量后，出生率和死亡率基本相等 【答案】C 【分析】分析曲线图可知：1820～1850年，由于环境较适宜，种群的数量增长较快；1850～1940年间，由于受环境资源的影响，导致种内斗争加剧，该种群数量在K值上下波动。 【详解】A、1840年前，野生绵羊种群数量增长较快，与气候适宜、食物和空间较充裕有关，A正确； B、由题图可知，该绵羊种群的种群数量在1850~1940年间在K值上下不断地波动，B正确； C、该绵羊种群的环境容纳量在1850~1940年间不变，C错误； D、种群数量达到环境容纳量后，种群数量保持动态平衡，出生率和死亡率基本相等，D正确。 故选C。 8．【新考法】下列关于环境容纳量的叙述，错误的是（    ） A．种群数量在K/2时增长最快 B．同一群落各种群的环境容纳量是相同的 C．环境容纳量会随着环境条件的改变而改变 D．环境容纳量是一段较长时间环境所能维持的种群最大数量 【答案】B 【详解】A、在种群增长的"S"形曲线中，种群数量为K/2时，增长速率最大，A正确； B、同一群落中不同种群的食物、空间等资源需求不同，环境容纳量存在差异，B错误； C、环境容纳量受食物、空间、气候等环境因素影响，当环境条件改变时，K值会相应变化，C正确； D、环境容纳量是指在较长时期内，环境资源能维持的种群最大数量，通常用K值表示，D正确。 故选B。 考点03：培养液中酵母菌种群数量变化的探究 教材梳理 1． 探究培养液中酵母菌种群数量变化时，通常采用抽样检测法估算数量，取样前应将培养液轻轻振荡几次，使酵母菌均匀分布以减小误差。 2． 制片时应先将盖玻片放在血细胞计数板的计数室上，再将培养液滴于盖玻片边缘使其自行渗入；待酵母菌沉降到计数室底部后计数，若小方格内酵母菌过多，应对培养液进行适当稀释。 3． 连续观察时应每天在相同时间取样、计数并记录，用时间为横坐标、酵母菌数量为纵坐标绘制曲线；在有限培养液中，营养物质消耗、代谢产物积累和pH改变等因素会使种群数量呈现“S”形增长，后期还可能下降。 自我检测 9．某生物兴趣小组利用酵母菌开展相关探究实验。在500ml的已煮沸、冷却的质量分数为5%的葡萄糖溶液中接种一定量的酵母菌，在适宜的条件下培养，探究酵母菌种群大小的动态变化。 （1）本实验对酵母菌计数采用的方法为______检测法。某学生的部分实验操作过程是这样的： ①把酵母菌培养液放置在适宜的环境中培养，连续7天取样计数； ②用无菌吸管从静置试管底部吸取酵母菌培养液少许： ③滴入血细胞计数板计数室，再盖上盖玻片，并用滤纸吸去多余菌液。 请纠正该同学实验操作中的2个错误：_________；_______。 （2）该实验中酵母菌数量估算值见下表：（注：该实验中使用的血球计数板规格为：1mm×1mm×0.1mm，16中方格×25小方格） 时间（天） 1 2 3 4 5 6 7 酵母菌数量 （万个/mL） 32 ？ 762 824 819 821 820 第2天观察计数时，发现计数室四个角上的4个中方格中共有36个酵母菌，其中被台盼蓝染液染成蓝色的有4个，计数时应选择______（填“无色”或“蓝色”）的酵母菌。若观察时发现所有中方格中酵母菌分布均匀，则表中第2天酵母菌数量约为______万个/mL。 【答案】（1）抽样 取样前先振荡试管，使酵母菌均匀分布，再吸取酵母菌培养液 先盖上盖玻片，再将培养液滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入 （2）无色 128 【分析】对酵母菌进行计数可以采用抽样检测的方法：先将盖玻片放在血球计数板的计数室上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。多余的培养液用滤纸吸去。稍待片刻，待酵母菌全部沉降到计数室底部，将计数板放在载物台的中央，计数一个小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。 【详解】（1）探究酵母菌种群大小的动态变化，对酵母菌计数时应采用的方法为抽样检测法。利用血球计数板计时，应先将盖玻片放在血细胞计数板的计数室上，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，多余的培养液用滤纸吸去。稍待片刻，待酵母菌全部沉降到计数室底部，再进行计数。为了减少实验误差，吸取培养液时应先振荡试管，使酵母菌均匀分布，再吸取酵母菌培养液。据此可知该同学实验操作中存在2个错误，与这2个错误相关的正确的操作是：取样前先振荡试管，使酵母菌均匀分布，再吸取酵母菌培养液；先盖上盖玻片，再将培养液滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。 （2）活细胞的细胞膜具有选择透过性，台盼蓝不能进入活细胞，能被台盼蓝染液染成蓝色的是死细胞而活细胞不被着色，所以计数时应选择无色的酵母菌。若观察时发现计数室四个角上的4个中方格中共有36个酵母菌，其中被台盼蓝染液染成蓝色的有4个，且所有中方格中酵母菌分布均匀，则表中第2天酵母菌数量约为（36-4）÷4÷25×400×104＝128万个/mL。 10．在探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”的实验中，观察到血细胞计数板（图1，规格为1mm×1mm×0.1mm）计数室的某一个方格中酵母菌如图2所示分布。下列有关叙述正确的是（　　） A．该方格中酵母菌的数量应计为7个 B．实验中被台盼蓝溶液染成紫色的酵母菌为活细胞 C．该血细胞计数板上有2个计数室，玻片厚度为0.1mm D．制片时，先用吸管滴加样液，再将盖玻片放在计数室上 【答案】A 【详解】A、计数时遵循只计数该方格内部和相邻两边及其夹角处的酵母菌，则该方格中酵母菌的数量应计为7个，A正确； B、由于活细胞的细胞膜具有选择透过性，台盼蓝溶液不能进入活细胞，故实验中被台盼蓝溶液染成紫色的酵母菌为死细胞，B错误； C、血细胞计数板盖玻片下培养液的厚度为0.1mm，C错误； D、制片时，应先将盖玻片放在计数室上，再用吸管滴加样液，D错误。 故选A。 11．【实验探究·规范操作】在“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，李明同学将培养液稀释100倍并经等体积台盼蓝染液染色后，采用血细胞计数板（规格为1 mm×1 mm×0.1 mm，25×16）计数，观察到下图的视野。相关叙述正确的是（     ） A．计数前，应先对血细胞计数板进行镜检，防止计数室中存在杂质而影响结果 B．滴加培养液时，应在计数室上方加盖玻片后，将培养液滴于盖玻片的边缘 C．计数时，待酵母菌全部沉降到计数室底部后，计数每个样方内的菌体数量 D．若仅依据图示结果估算，培养液中酵母菌的密度为2.25×108个·mL-1 【答案】ABC 【详解】为了使计数的结果更准确，在计数前，应先对血细胞计数板进行镜检，防止计数室中存在杂质而影响结果，A正确。利用血细胞计数板进行计数，在滴加培养液时，应在计数室上方加盖玻片后，将培养液滴于盖玻片的边缘，让培养液渗入计数室，B正确。计数时，待酵母菌全部沉降到计数室底部后，计数每个样方内的菌体数量，这样可以保证计数的准确性，C正确。台盼蓝染液可以将死亡的酵母菌染成蓝色，活的酵母菌无色。结合图示可知，一个中格中含有9个酵母菌，因此培养液中酵母菌的密度：=9÷16×400÷（0.1×10-3）×2×102=4.5×108（个·mL-1），D错误。 12．某同学对培养液中酵母菌种群数量的变化实验进行了相关的操作，得到了如图所示的结果。在该实验中下列操作或结果分析科学的是（　　） A．培养酵母菌前，加热去除培养液中的溶解氧 B．用吸管从静置的锥形瓶中吸取一定量的培养液滴在血细胞计数板的中央进行计数 C．图中c点和d点相比，d点的生存环境更恶劣 D．e点和f点种群数量相同，两点对应的出生率和死亡率均相同 【答案】C 【分析】本题考查酵母菌种群数量变化相关知识，意在考查考生识记所列知识点，并能运用所学知识做出合理的判断或得出正确的结论的能力。 【详解】酵母菌在有氧条件下繁殖快，不用去除培养液中的溶解氧，A错误. 把培养液滴在血细胞计数板盖玻片一侧，使其自行渗入计数室，B错误. 图中d点比c点的种群数量下降，所以d点的生存环境更恶劣，C正确. e点种群数量下降出生率小于死亡率，f点种群数量增长，出生率大于死亡率，D错误. 【点睛】酵母菌是兼性厌氧菌，有氧条件下有利于繁殖；出生率和死亡率的大小关系影响种群数量的变化，出生率等于死亡率时，种群数量稳定，图中c点出生率等于死亡率。 13．某同学为探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化，进行的如下操作中错误的是 （    ） A．把酵母菌培养液放置在适宜的环境中培养，每天在相同时间取样计数，连续7天 B．静置一段时间后，用吸管从锥形瓶中吸取培养液 C．制片时，先盖盖玻片，再滴加样液，最后用滤纸吸去计数板边缘多余的培养液 D．将计数板放在载物台中央，待酵母菌沉降到计数室底部，在显微镜下观察、计数 【答案】B 【分析】探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化的操作步骤：（1）将适量干酵母菌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；（2）定时取样和计数：定时取样，用血球计数板计数。在操作时，用滴管将培养液滴在盖玻片的边缘，培养液自行渗入计数室，多余的培养液用滤纸吸去；片刻后，待酵母菌全部沉降到计数室底部，将计数板放在载物台的中央，计数一个小方格内的酵母菌数量。（3）计算：求出小方格内酵母菌数量的平均值，再根据单位体积内的平均值，通过换算求出酵母菌的种群数量。 【详解】A、将适量干酵母菌放入装有一定浓度葡萄糖溶液的锥形瓶中，放置在适宜的环境中培养，每天在相同时间取样计数，连续7天，A正确； B、用吸管从锥形瓶中吸取培养液前，应先将锥形瓶振荡摇匀，B错误； C、制片时，先盖盖玻片，再滴加样液，在操作时，用滴管将培养液滴在盖玻片的边缘，让培养液自行渗入计数室，多余的培养液用滤纸吸去，C正确； D、将计数板放在载物台中央，待酵母菌沉降到计数室底部，在显微镜下观察、计数，D正确。 故选B。 14．【实验探究·数据计算】某兴趣小组在“探究培养液中酵母菌种群数量变化”的实验中，将酵母菌培养液稀释10倍后，经等体积台盼蓝染液染色后，用血细胞计数板（规格为1mm×1mm×0.1mm）进行计数，观察到一个中方格的菌体数如图。相关叙述错误的是（    ） A．取样时滴管从静置的培养液上部吸取，会导致数据偏小 B．统计时，要统计方格内和相邻两边线及夹角的无色菌体 C．显微计数时，应先盖盖玻片再加培养液，否则会导致计数结果偏高 D．若计数的中方格中酵母菌数量的平均数与图示中方格内酵母菌数量相同，则培养液中活酵母菌的密度为2.25×107个·mL-1 【答案】D 【分析】探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化实验的原理：（1）酵母菌可以用液体培养基来培养，培养液中的酵母菌种群的增长情况与培养液中的成分、空间、pH、温度等因素有关，我们可以根据培养液中的酵母菌数量和时间为坐标轴做曲线，从而掌握酵母菌种群数量的变化情况。（2）利用血球计数板在显微镜下直接计数是一种常用的细胞计数法，这种方法可以直接测定样品中全部的细胞数目，所以一般用于单细胞微生物数量的测定，由于血球计数板上的计数室盖上盖玻片后的容积是一定的，所以可根据在显微镜下观察到的细胞数目来计算单位体积的细胞的总数目。 【详解】A、酵母菌在培养液中分布不均匀，静置时会下沉。 若取样时滴管从静置的培养液上部吸取，由于上部酵母菌数量相对较少，所以会导致所取样本中酵母菌数量偏少，进而使统计数据偏小，A正确； B、在使用血细胞计数板统计时，对于方格内和相邻两边线及夹角的无色菌体都要进行统计。 这是血细胞计数板的计数规则，这样能保证计数的准确性，B正确； C、显微计数时，应先盖盖玻片，再在盖玻片边缘滴加培养液，让培养液自行渗入计数室。 如果先加培养液再盖盖玻片，会使培养液体积增加，导致计数室内酵母菌数量增多，从而使计数结果偏高，C正确； D、根据题干“将酵母菌培养液稀释10倍后，经等体积台盼蓝染液染色后”，可知，实际稀释倍数为2×10=20倍。图中一个中格（16小格）中的活菌数为 9个，根据计算公式：1mL培养液中的酵母菌数为=每个小格中的平均酵母菌数 ×400个小格×10000× 酵母菌培养稀释倍数，则该1mL样品中酵母菌数约=9÷16×400×10000×2 ×10=4.5×107个 mL-1，D错误。 故选D。 15．【科学思维·误差分析】下列调查活动或实验中，计算所得数值与实际数值相比，可能偏小的是（　　） A．标记重捕法调查褐家鼠种群密度时标记物脱落 B．调查某遗传病的发病率时以患者家系为调查对象 C．样方法调查蒲公英种群密度时在分布较稀疏的地区取样 D．用血细胞计数板计数酵母菌数量时统计方格内和在相邻两边及顶角上的菌体 【答案】C 【分析】1、标记重捕法的计算公式：种群中个体数（N）÷标记总数=重捕总数÷重捕中被标记的个体数。 2、采用样方法调查草地中的蒲公英时，应随机取样。 3、调查遗传病的发病率，应在群体中抽样调查。 【详解】A、根据标记重捕法的计算公式：种群中个体数（N）÷标记总数=重捕总数÷重捕中被标记的个体数可知，若部分褐家鼠身上的标记物脱落，则会导致重捕中被标记的个体数偏小，最终导致实验所得到数值比实际数值大，A错误； B、若调查的是遗传病的发病率，则应在群体中抽样调查，若以患者家系为调查对象会导致所得到数值与实际数值偏大，B错误； C、样方法调查蒲公英种群密度时应随机取样，在分布较稀疏地区取样会使实验结果偏小，C正确； D、用血细胞计数板计数酵母菌数量时统计方格内和在相邻两边上及其顶角的菌体，结果正常，不会偏小，D错误。 故选C。 16．【新考法·实验现象辨析】（2026年高考江苏卷生物高考真题（网络 收集版））关于使用显微镜观察的实验现象，下列叙述错误的是（     ） 编号 实验名称 物镜放大倍数 实验现象 ① 观察叶绿体和细胞质流动 40× 叶绿体随细胞质流动 ② 观察植物细胞的质壁分离 10× 视野中的细胞质壁分离程度不同 ③ 观察各种细胞 10× 观察到陆生植物叶片表皮上的气孔 ④ 探究培养液中酵母种群数量的动态变化 40× 视野中可同时观察到5个中方格中的酵母 A．① B．② C．③ D．④ 【答案】D 【详解】A、观察叶绿体和细胞质流动时，40x物镜的放大倍数足够清晰观察到叶绿体，活细胞的细胞质处于不断流动的状态，叶绿体作为细胞质中的细胞器会随细胞质一同流动，A正确； B、观察植物细胞质壁分离时，不同细胞的细胞液浓度存在差异，在相同外界溶液浓度下，不同细胞的失水量不同，因此质壁分离的程度不同，10x物镜可清晰观察到该差异，B正确； C、陆生植物叶片表皮的气孔由保卫细胞围成，结构尺寸较大，10x物镜的放大倍数足够观察到气孔结构，C正确； D、探究培养液中酵母种群数量的动态变化实验中，使用血细胞计数板对酵母计数时，40x物镜下视野范围仅能覆盖血细胞计数板的1个中方格，无法同时观察到5个中方格中的酵母，D错误。 17．【新考法·曲线分析】某兴趣小组设置了4种不同的培养条件来探究酵母菌种群增长规律，培养条件及结果如图所示。下列相关叙述正确的是（    ） A．a组只要继续按时更换培养液，酵母菌种群就会一直呈指数增长 B．b组条件下，更换培养液的时间缩短，可以提高酵母菌种群的K值 C．c组摇床可以让酵母菌与营养物质充分接触，达到K值时间较d组短 D．探究酵母菌种群数量的变化，计数时需要使用血细胞计数板 【答案】BCD 【分析】估算培养液中酵母菌的总数可以采用抽样检测法；吸出培养液计数之前，将盛培养液的试管轻轻振荡几次，目的是使酵母菌分布均匀，便于估算。 【详解】A、曲线a组每3小时换一次培养液，但培养液中空间也是有限的，故酵母菌种群数量不是一直以指数形式增长，A错误； B、K值是一定的环境条件下种群所能维持的最大数量， 更换培养液的时间缩短，酵母菌的食物更充足些，可以提高酵母菌种群的K值，B正确； C、c组摇床可以让营养物质与酵母菌的接触更充分，因此达到k值时间较d组短，C正确； D、对培养液中的酵母菌计数，常用抽样检测的方法，需要使用血细胞计数板，D正确。 故选BCD。 18．某动物的种群增长速率与种群数量的关系如图所示，下列有关分析正确的是（　　） A．若被标记的个体更易被捕食，则估算的种群数量值会偏低 B．该种群a点的年龄组成为增长型，c点的年龄组成为衰退型 C．c点时，种群数量未达到K值，其增长速率与a点时的相同 D．若该种群为某海洋鱼类，要持续获得最大捕捞量，则捕捞后的种群数量应处于c点 【答案】C 【详解】A、若标记个体更易于被捕食，则第二次捕获中被标记的个体数减小，故种群密度的估计值会偏高，A错误； B、只要是种群增长速率大于0，种群数量就在增加着，故a点、c点时，种群数量都是增长型，B错误； C、K值时，出生率和死亡率相等，种群增长速率为0，c点时种群数量未达到K值，看图可知，c点增长速率与a点相同，C正确； D、要获得最大持续捕捞量，应使种群的增长速率维持在最大，故捕捞后种群数量应处于b点，D错误。 故选C。 19．【综合探究·图表与实验计算】图甲表示草原上某种鼠种群数量的变化（K0表示该鼠种群在无天敌进入时的环境容纳量）；图乙表示种群数量特征之间的关系。请分析回答相关问题： （1）环境容纳量是指______。能影响环境容纳量的因素为______（写出两点即可）。甲图某种天敌迁入后一段时间，在捕食压力下鼠种群的环境容纳量将在_____之间。 （2）采取标记重捕法调查草原上鼠的种群密度。第一次在2hm2的范围内，放置100个捕鼠笼，一夜间捕获鼠36只，将捕获的鼠标记后原地释放。一段时间后，再在原范围内放置同样数量的捕鼠笼，这次共捕获36只，其中有标记的个体数为12只。则该草原鼠的种群密度是______。 （3）乙图表示种群数量特征之间的关系，种群最基本的数量特征是______。在种群的数量特征中，F可以指______，能直接影响种群数量变化的有______（填文字）。 （4）图1表示某同学进行"探究酵母菌数量变化"实验得到的曲线图。该同学的具体操作为：先向试管中加入10mL无菌马铃薯培养液，再向试管中接种酵母菌，之后将试管置于适宜环境中连续培养，每天定时取样，计数，并绘制曲线图。请回答下列问题： 为了绘制得到图1的曲线图，可采取______法每天对酵母菌数量进行调查。图2是c时刻用血细胞计数板（400个小方格体积为1mm×1mm×0.1mm），测得的酵母菌分布情况，一个中方格上有24个酵母菌，若以该中方格的酵母菌数代表整个计数室中每个中方格酵母菌数的平均值。则b点该1L培养液中酵母菌的值约为______个。实际活菌数比该计数方法得到的值_____（填“偏大”“偏小”或“相同”）。 【答案】（1）一定的环境条件所能维持的种群最大数量 食物资源、天敌数量（或气候、空间、传染病等） K2～K3 （2）54只/hm2 （3）种群密度 性别比例 出生率、死亡率、迁入率、迁出率 （4）抽样检测 3.0×109 偏小 【分析】环境容纳量是指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）。调查种群密度的方法有标记重捕法、样方法等。 【详解】（1）环境容纳量是指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）。 影响环境容纳量的因素：食物、天敌、气候、空间等。观察图甲可知，甲图中种群数量在K值附近波动，故环境容纳量在K2～K3之间。 （2）标记重捕法计算公式：种群数量 = （第一次捕获数×第二次捕获数）/第二次捕获中标记数。 代入数值，可得种群数量 = 36×36÷12 = 108 只。故种群密度 = 种群数量 / 面积 = 108 ÷ 2 = 54 只/hm²。 （3）种群最基本的数量特征是种群密度。在种群的数量特征中，F可以指性别比例，通过影响出生率来影响种群密度。直接影响种群数量变化的是出生率、死亡率、迁入率、迁出率。 （4）对酵母菌种群数量的调查采用抽样检测法，一个中方格上有24个酵母菌，若以该中方格的酵母菌数代表整个计数室中每个中方格酵母菌数的平均值。则1L培养液中酵母菌的值约为（24×25×103）÷10-4= 6×109（个）。b点是K/2,故b点该1L培养液中酵母菌的值约为6×109 ÷ 2=3.0×109。实际活菌数比该计数方法得到的值偏小，因为在显微镜下，死菌和活菌均计算在内。 20．【生产应用】（2025高考天津卷生物真题）为探究高NH含量废水的生物处理效果，配制NH为唯一氮源的人工模拟废水，均分至3个密闭反应器中，分别添加等量的G1菌、A6菌及两菌等比例混合的菌液，培养后NH浓度变化如图所示。分析错误的是（   ） A．人工模拟废水需先进行灭菌处理再加相应菌液 B．G1菌单独培养时，种群数量不增加 C．A6菌单独培养时，NH的去除速率持续降低 D．两菌混合培养可促进NH的去除 【答案】C 【详解】A、人工模拟废水需灭菌以避免杂菌干扰实验结果，确保实验变量唯一，A正确； B、G1菌单独培养时，NH₄⁺浓度变化小，说明其无法有效利用NH₄⁺增殖，种群数量未显著增加，B正确； C、A6菌单独培养时，NH₄⁺浓度持续下降，看曲线斜率，去除速率没有明显变化，C错误； D、混合培养时NH₄⁺去除效果优于单独培养，表明两菌可能存在协同作用，D正确。 故选C。 21．为减缓全球变暖趋势，世界各国制定了“碳中和”目标，即人类活动所产生并排放的二氧化碳与通过自然或人工方式吸收的二氧化碳量维持平衡。 （1）下列生命现象或人类活动会导致大气中含量增加的有______ ；有利于减少大气中含量的有______ 。（编号选填） ①卡尔文循环②三羧酸循环③家畜消化道中微生物的发酵活动④化石燃料的燃烧⑤森林砍伐⑥生物遗骸在土壤中沉积，并转变为泥炭 微藻能将转化为生物燃料。然而工业废气中极高的浓度会导致微藻细胞内酸化（即浓度更高），不仅造成细胞的损伤、且使转化效率下降。为解决这一问题，研究人员向微藻细胞内转入PMA4基因，该基因编码的膜蛋白可水解ATP并将运往质膜外侧。 （2）微藻细胞中能够产生的生理活动还有______。（单选） A．水的光解 B．NADPH的合成 C．的固定 D．ATP的水解 图1（a）示在模拟工业废气的高环境中非转基因（WT）和转PMA4基因微藻部分基因的相对表达水平，其中微藻自身的CAHI基因可促进细胞高效吸收环境中的。图12（b）示高环境中两种微藻的生物燃料产量比较。    （3）综合信息，对图1的分析正确的有______。 A．WT微藻的CAHⅠ基因表达水平可能受负反馈机制调节 B．的供应可能是WT微藻生物燃料产量的限制因素 C．转基因微藻内酶的最适pH小于WT微藻 D．转基因微藻细胞通过主动运输将运出细胞可减少细胞损伤程度 （4）在第1至7天的培养过程中，培养液中转基因微藻的种群数量和生物燃料产量均表现出“S”型增长的特征，造成第7天微藻种群数量和生物燃料产量增速减缓的可能原因有______ 。 ①微藻个体间对无机盐、空间等资源的竞争加强 ②培养液中和代谢废物积累，对微藻生长有抑制作用 ③微藻的繁殖速度下降，死亡率逐渐升高 某公司设计了一台用于培养微藻并转化工业废气中的生物反应器，其结构如图2所示。    （5）从持续高效将转化为生物燃料的角度，为上述装置提供改进建议_____ 。 【答案】（1）②③④⑤ ①⑥ （2）A （3）ABD （4）①②③ （5）①指出缺乏光照条件下微藻无法完成向生物燃料转化。容器使用透明材质以便透光，或在容器内安装人工光源，自然光源与人工补光相结合， ②加装pH检测与调控装置，为微藻代谢与繁殖创造最适环境， ③工业废气管道口安装空气过滤器，以便维持容器内的无菌条件 【分析】绿色植物通过叶绿体利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物（如淀粉），并且释放出氧气的过程，叫做光合作用。可见光合作用的原料是二氧化碳和水；场所是叶绿体；条件是光；产物是：有机物和氧。 【详解】（1）①卡尔文循环能固定二氧化碳，因而会使大气中二氧化碳浓度下降； ②三羧酸循环能释放二氧化碳，因而会使大气中二氧化碳浓度上升； ③家畜消化道中微生物的发酵活动会将有机物分解成二氧化碳释放到大气中，引起二氧化碳浓度上升； ④化石燃料的燃烧也会增加大气中二氧化碳； ⑤森林砍伐会减少光合作用对二氧化碳的吸收，因而会导致大气中二氧化碳浓度上升； ⑥生物遗骸在土壤中沉积，并转变为泥炭的过程中有机物中的碳并未释放出去，因而会导致大气中二氧化碳浓度下降； 即会导致大气中二氧化碳浓度增加的因素有②③④⑤；有利于减少大气中二氧化碳浓度的过程有①⑥。 （2）A、水的光解过程会产生氧气、电子和氢离子，符合题意，A正确； B、NADPH的合成过程中会消耗H+，不符合题意，B错误； C、CO2 的固定过程中不会产生H+，不符合题意，C错误； D、ATP的水解过程中不会产生H+，不符合题意，D错误。 故选A。 （3）A、WT微藻的CAHI基因表达水平可能受负反馈机制调节，该机制的存在使得CAHI基因的表达水平不致过高，A正确； B、转基因微藻的生物燃料产量高于野生型，且转基因微藻CAHI基因表达水平高于野生型，又知微藻自身的CAHI基因可促进细胞高效吸收环境中的 CO2 ，因而推测CO2 的供应可能是WT微藻生物燃料产量的限制因素，B正确； C、PMA4基因编码的膜蛋白可水解ATP并将 H+ 运往质膜外侧，而转基因微藻内PMA4基因表达水平高于野生型，因而推测，转基因微藻内酶的最适pH高于WT微藻，C错误； D、题意显示，工业废气中极高的 CO2 浓度会导致微藻细胞内酸化，不仅造成细胞的损伤、且使 CO2 转化效率下降，而微藻细胞内转入PMA4基因，该基因编码的膜蛋白可水解ATP并将 H+ 运往质膜外侧，据此推测转基因微藻细胞将 H+ 运出细胞的方式为主动运输，H+运出细胞可减少细胞损伤程度，D正确。 故选ABD。 （4）①微藻个体间对无机盐、空间等资源的竞争加强可能导致微藻细胞数量不会持续增加，而表现为S形增长，①正确； ②培养液中 H+ 和代谢废物积累，对微藻生长有抑制作用，这也是导致微藻细胞呈现S形增长的原因之一，②正确； ③微藻的繁殖速度下降，死亡率逐渐升高，导致微藻细胞数量下降，进而表现为微藻种群数量和生物燃料产量增速减缓，③正确。 故选①②③。 （5）微藻在光照条件下能进行光合作用，进而实现对二氧化碳的固定，因此图中装置需要增加光照，又知环境中的pH会影响微藻细胞的增殖，因而需要加装检测pH的装置，同时为了避免工业废气对环境的污染，需要对排出的工业废气进行检测，即在工业废气排出口加装废气检测装置，同时还有设法避免装置中不受杂菌污染的环境。因此，为了持续高效将 CO2 转化为生物燃料对图中的装置改装建议如下： ①指出缺乏光照条件下微藻无法完成 CO2 向生物燃料转化。容器使用透明材质以便透光，或在容器内安装人工光源，自然光源与人工补光相结合， ②加装pH检测与调控装置，为微藻代谢与繁殖创造最适环境， ③工业废气管道口安装空气过滤器，以便维持容器内的无菌条件 22．【跨学科·化学】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。 （1）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_________型。 （2）综合图甲和图乙的信息可知，在生产上，若要用少量的绿藻A获得尽可能多的物质W，可以采取的措施是________。 （3）若物质W是类胡萝卜素，根据类胡萝卜素不易挥发和易于溶于有机溶剂的特点，应选择的提取方法是______。用纸层析法可以将类胡萝卜素与叶绿素分开，纸层析法分离的原理是________。 （4）在以上研究的基础上，某人拟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_____________。 （5）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_____________（填“葡萄糖”或“纤维素”）作为营养物质，原因是_________。 【答案】（1）S （2）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 （3）萃取 类胡萝卜素和叶绿素在层析液（有机溶剂）中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上的扩散速度快，反之则慢，从而将它们分离 （4）培养基中的氮营养浓度 （5）葡萄糖 在黑暗下，绿藻不能进行光合作用合成糖类（有机物），需要吸收葡萄糖为营养物质，而纤维素不能被绿藻吸收利用 【分析】绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以，可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。由于色素存在于细胞内，需要先破碎细胞才能释放出色素。绿叶中的色素不只有一种，它们都能溶解在层析液中，但不同的色素溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。这样，绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分开。 【详解】（1）由图甲可知，与对照组比较，在氮营养正常培养液的瓶中，绿藻A的种群增长先增加后平稳，曲线呈S型。 （2）由甲图可知，氮营养正常培养液绿藻增殖速度快，由乙图可知，缺氮营养液W含量高，故若要用少量的绿藻A获得尽可能多的物质W，可以采取的措施是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。 （3）根据类胡萝卜素不易挥发和易于溶于有机溶剂的特点，应选择的提取方法是萃取。类胡萝卜素和叶绿素在层析液（有机溶剂）中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上的扩散速度快，反之则慢，从而将它们分离，这是纸层析法分离的原理。 （4）实验目的是研究氮营养缺乏程度对物质W积累的影响，故自变量培养基中的氮营养浓度。 （5）在黑暗下，绿藻不能进行光合作用合成糖类（有机物），需要吸收葡萄糖为营养物质，而纤维素不能被绿藻吸收利用，因此，与在光照条件下相比，若要使绿藻A在黑暗条件下增殖，需要为其提供葡萄糖作为营养物质。 / 学科网（北京）股份有限公司 $