2024年高考生物母题题源系列专题15种群数量的变化含解析

PAGEPAGE14母题15种群数量的变更【母题来源一】2024年全国一般高等学校招生统一考试理综生物（全国Ⅰ卷）【母题原题】某试验小组用细菌甲（异养生物）作为材料来探究不同条件下种群增长的特点，设计了三个试验组，每组接种相同数量的细菌甲后进行培育，培育过程中定时更新培育基，三组的更新时间间隔分别为3h、10h、23h，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．细菌甲能够将培育基中的有机物分解成无机物B．培育基更换频率的不同，可用来表示环境资源量的不同C．在培育到23h之前，a组培育基中的养分和空间条件都是充裕的D．培育基更新时间间隔为23h时，种群增长不会出现J型增长阶段【答案】D【解析】【分析】分析曲线可知，更新培育基时间间隔越短，细菌甲的种群数量随培育时间延长数量越多。培育基更新时间间隔为3h（对应a曲线）时，种群增长为J型曲线，培育基更新时间间隔为10h（对应b曲线）时，种群增长类似于J型曲线，但增长速度较缓慢，而培育基更新时间间隔为23h（对应c曲线）时，种群增长为S型曲线。【详解】细菌甲是异养生物，通过分解培育基中的有机物获得无机物，给自身供应给分，A正确；更换培育基，为细菌供应了新的养分物质并除去了代谢废物，因此，培育基更换频率的不同，可用来表示环境资源量的不同，B正确；依据题图可知，在23h前，a组细菌甲的生长曲线呈现J型增长，说明a组培育基中资源和空间足够，C正确；由题图曲线可知，培育基更新时间间隔为23h时，种群在早期会出现J型增长阶段，D错误。故选D。【母题来源二】2024年全国一般高等学校招生统一考试生物（江苏卷）【母题原题】如图是一种酵母通气培育的生长曲线，a、b是相同培育条件下两批次培育的结果，下列叙述合理的是A．a批次中可能有大量细菌污染B．b批次的接种量可能高于a批次C．t1时两批次都会产生较多的乙醇D．t2时两批次发酵液中养分物质剩余量相同【答案】B【解析】a批次若有大量细菌污染，则K值会下降，与题图不符，A错误；b先达到K值，可能是接种量高于a，B正确；图中曲线是在通气的条件下绘制，t1时种群增长速率最大，说明此时氧气足够，酒精发酵须要在无氧条件下进行，故此时产生的酒精很少或几乎没有，C错误；t2时，a、b均达到K值，但由于b条件下酵母菌数量首先达到K值，故消耗的养分物质较多，则养分物质的剩余量相对较少，D错误。故选B。【母题来源三】2024年全国一般高等学校招生统一考试理综生物（全国Ⅲ卷）【母题原题】回答下列与种群数量有关的问题。（1）将某种单细胞菌接种到装有10mL液体培育基（培育基M）的试管中，培育并定时取样进行计数。计数后发觉，试管中该种菌的总数达到a时，种群数量不再增加。由此可知，该种群增长曲线为_________型，且种群数量为时_________，种群增长最快。（2）若将该种菌接种在5mL培育基M中，培育条件同上，则与上述试验结果相比，该种菌的环境容纳量（K值）_________（填“增大”“不变”或“减小”）。若在5mL培育基M中接种该菌的量增加一倍，则与增加前相比，K值_________（填“增大”“不变”或“减小”），缘由是_________。【答案】（1）Sa/2（2）减小不变K值是由环境资源量确定的，与接种量无关【解析】【分析】种群的数量特征：种群密度、诞生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成、性别比例。种群的数量变更曲线有J型曲线和S型曲线，前者须要志向的条件，后者出现的缘由是由环境阻力。【详解】（1）J型曲线中种群数量呈指数增长，没有峰值。S型曲线中，由于环境阻力（培育液有限、试管体积有限），种群数量先增加后不变，该单细胞菌数量达到a不变，即为K值，故该种群的增长曲线为S型，种群数量为K/2即a/2时，增长速率最快；达到K值时，增长速率为0。（2）若把上述单细胞菌接种到含5mL培育基的试管中，由于培育液削减，养分物质削减，故该菌的K值会出现下降。若该菌的接种量增大一倍，则会较快达到K值，但由于培育液量不变，K值是由环境资源量确定的，与接种量无关，故K值不变。【点睛】K值指环境条件不受破坏的状况下，肯定空间所能维持的种群数量的最大数量。S型曲线中K/2时增长速率最大。【命题意图】通过分析影响种群数量变更的因素，建立生物与环境相统一的观点；通过“J”型增长和“S”型增长的数学模型的分析与比较，培育归纳、比较及运用模型分析问题的实力。【命题规律】主要从以下两个角度命题：①赐予详细情境，综合考查影响种群数量变更的各种环境因素；②挖掘种群增长曲线中隐藏的规律，综合考查两种增长曲线产生的条件及曲线变更规律。【得分要点】1．种群数量增长的两种类型（1）A图为“J”型曲线。①产生缘由：食物和空间条件充裕、气候相宜、没有敌害等。②曲线特点：种群数量每年以肯定的倍数增长。③数学模型：Nt＝N0λt（N0为该种群的起始数量，t为时间，Nt为t年后该种群的数量，λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数）。（2）B图为“S”型曲线。①产生缘由：受环境条件，如空间、食物、天敌等的制约。②曲线特点：种群数量达到环境容纳量（即K值）后，将停止增长。③确定因素：诞生率和死亡率、迁入率和迁出率。2．种群数量增长的“J”型和“S”型两种曲线模型的构建项目“J”型增长“S”型增长曲线模型前提条件志向状态：资源无限、空间无限、不受其他生物制约现实状态：资源有限、空间有限、受其他生物制约增长率和增长速率K值有无无K值有K值联系两种增长曲线的差异主要是环境阻力大小不同，对种群数量增长的影响不同3．正确区分种群增长率与增长速率（1）含义①种群增长率：指单位数量的个体在单位时间内新增加的个体数，即：增长率＝eq\f(肯定时间内增长的数量,初始数量)×100%。②种群增长速率：指单位时间内新增加的个体数（即种群数量增长曲线的斜率），即增长速率＝肯定时间内增长的数量/时间。（2）计算方法假设某一种群的数量在某一单位时间t（如一年）内，由初始数量N0增长到数量Nt，则该种群的增长率和增长速率的计算公式分别为：增长率＝[（末数－初数）/初数]×100%＝[（Nt－N0）/N0]×100%（无单位）；增长速率＝（末数－初数）/单位时间＝（Nt－N0）/t（有单位，如个/年）。4．对K值（环境容纳量）的解读（1）K值不是一成不变的K值会随着环境的变更而发生变更，当环境遭到破坏时，K值会下降；当环境条件状况改善时，K值会上升。（2）K值并不是种群数量的最大值K值是环境容纳量，即在保证环境不被破坏的前提下所能维持的种群最大值，如图所示：（3）在环境不遭遇破坏的状况下，K值会在平均值旁边上下波动。当种群偏离平均值的时候，会通过负反馈调整机制使种群数量回到肯定范围内。5．种群“S”型增长曲线的分析及在实践中的应用（1）曲线分析（2）实践应用b点的应用歼灭害虫应尽早进行，将种群数量限制于加速期（b点）之前，严防种群增进步入加速期c点（K/2值）的应用对有害生物：严防种群数量达该点，如灭鼠达K/2时，鼠害将难以限制对有益资源：黄金利用点，当资源利用后维持于该点时将具最强更新实力，符合可持续发展原则e点（K值）的应用对有害生物：限制生存条件，降低环境容纳量，如封存粮食、硬化地面以限制鼠的种群数量对有益生物：改善生存条件，尽量提升K值，如建立自然爱护区，爱护大熊猫1．视察下图，分析下列相关叙述中，错误的是A．种群呈现“J”型增长的前提条件是环境、资源特别优越，生存空间无限

B．呈现“S”型增长的种群，随着时间的推移，种群增长所受的环境阻力不断加大

C．种群增长的“J”型曲线有K值，只是K值较大，图中没有表示出来D．在自然界中，种群的增长曲线一般是“S”型曲线【答案】C【解析】1．“J”型曲线：指数增长函数，描述在食物足够，无限空间，无天敌的志向条件下生物无限增长的状况。2．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，这就使种群的诞生率降低，死亡率增高，有时会稳定在肯定的水平，形成“S”型增长曲线。在食物足够，无限空间，无天敌等志向条件下种群无限增长，呈现“J”型曲线，A正确；自然状态下的种群随着时间的推移，增长所受的环境阻力不断加大，种群数量不能无限长大，呈现S型曲线，B正确；“J”型曲线中种群能无限增长，没有K值，S型曲线存在环境容纳量，即K值，C错误；在自然界中，由于资源和空间是有限的，种群的增长呈现“S”型曲线，D正确。2．自然界中某种群死亡率如图中曲线Ⅱ，诞生率如图中曲线Ⅰ，下列分析正确的是A．种群在c点之前呈J型增长，c点之后呈S型增长

B．种群数量增长最快的时期是c点时期

C．c点时期此种群的个体总数达到其环境容纳量（K值）D．曲线表明种群数量变更受食物的影响【答案】C【解析】由图可知，种群在c点之前增长率始终下降，增长曲线不是“J”型曲线，因为“J”型曲线增长率不变，c点之后增长率小于零，种群数量下降，也不为“S”型曲线，A错误；种群数量增长最快的时期应当是增长率最大的时候，由图可知c点之前诞生率大于死亡率，c点时诞生率=死亡率，故c点之前增长率比c点时要大，c点时期增长率为零，B错误；c点时诞生率等于死亡率，增长率为零，种群数量达到最大值，即种群的个体总数达到环境负荷量，C正确；曲线只表明白种群的诞生率与死亡率的变更，不能得出种群数量变更受食物的影响，D错误。3．有关“探究培育液中酵母菌数量动态变更”的试验，正确的叙述是A．变更培育液的pH值不影响K值大小

B．用样方法调查玻璃容器中酵母菌数量的变更

C．取适量培育液滴于一般载玻片后对酵母菌精确计数D．养分条件并非影响酵母菌种群数量变更的唯一因素【答案】D【解析】探究培育液中酵母菌种群数量的动态变更试验的原理：（1）酵母菌可以用液体培育基来培育，培育液中的酵母菌种群的增长状况与培育液中的成分、空间、pH、温度等因素有关，我们可以依据培育液中的酵母菌数量和时间为坐标轴做曲线，从而驾驭酵母菌种群数量的变更状况。（2）利用血球计数板在显微镜下干脆计数是一种常用的细胞计数法，这种方法可以干脆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肯定的，所以可依据在显微镜下视察到的细胞数目来计算单位体积的细胞的总数目。变更培育液的pH会变更K值（环境容纳量）大小，A错误；样方法是调查植物种群密度的方法，肉眼看不见的微生物采纳抽样检测法，B错误；应用血球计数板对培育液中酵母菌数量进行抽样检测，C错误；养分、温度、pH、有害物质的积累等都是影响酵母菌种群数量变更的因素，D正确。4．如图为某天鹅种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线。若不考虑迁入和迁出，下列有关叙述不正确的是A．建立自然爱护区，改善其栖息环境，可使K值提高

B．对该种群密度的取样调查可以采纳标记重捕法

C．bc段种群增长速率渐渐下降，诞生率小于死亡率D．比较曲线Y与曲线X，表明自然状态下种群最长增大速率无法超出志向状态下的最大增长速率【答案】C【解析】“J”型曲线：指数增长函数，描述在食物足够，无限空间，无天敌的志向条件下生物无限增长的状况。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，这就使种群的诞生率降低，死亡率增高，有时会稳定在肯定的水平，形成“S”型增长曲线，在环境条件不受破坏的状况下，肯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，当生物生存的环境改善，K值会上升，A正确；天鹅活动实力强，活动范围广，一般采纳标记重捕法，B正确；bc段种群增长率大于0，但诞生率仍旧大于死亡率，C错误；比较曲线Y表明自然状态种群数量的增长，曲线X表示志向状态的种群数量增长，则曲线Y表明，在自然状态下，由于空间和资源条件有限，所以种群无法实现最大增长率，D正确。5．如图为用肯定容积的培育液探究酵母菌种群数量变更试验中，血细胞计数板一个中方格的试验结果。下列有关该试验的说法，正确的是A．酵母菌的数量随时间呈“S”型曲线增长

B．相同条件下再次试验酵母菌种群数量的K值基本不变

C．图中利用标记重捕法调查该中方格中有酵母菌23个D．计数操作时，应先往计数室滴1mL培育液，盖上盖玻片后再镜检【答案】B【解析】种群密度的调查方法有：样方法和标记重捕法。酵母菌可以用液体培育基来培育，培育液中的酵母菌种群的增长状况与培育液中的成分、空间、pH、温度等因素有关，可以依据培育液中的酵母菌数量和时间为坐标轴做曲线，从而驾驭酵母菌种群数量的变更状况。利用血球计数板在显微镜下干脆计数是一种常用的细胞计数法，这种方法可以干脆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肯定的，所以可依据在显微镜下视察到的细胞数目来计算单位体积的细胞的总数目。用肯定容积的培育液培育酵母菌，养分物质会越来越少，所以达到K值后酵母菌数量还会下降，并非“S”型增长，A错误；由于是相同条件下再次试验，K值基本不变，B正确；酵母菌种群密度的调查方法是抽样检测法，C错误；计数操作时，应先盖上盖玻片，再往盖玻片上滴加一滴培育液，使其自行渗入计数室，然后镜检，D错误。6．环保工作者对某地区最主要的食草动物某野兔种群数量进行连年监测，得到如图所示的数量增长变更（λ）曲线，λ=t年种群数量/（t-1）年种群数量。据图分析下列叙述正确的是A．在第1年至第3年期间种群呈“J”型增长

B．在第4年初至第5年末，种群数量先增后减

C．第3年末种群数量与第5年中期种群数量相等D．野兔的种群数量在第4年末达到最大【答案】B【解析】从第1年至第3年期间，λ的数值接近1，说明种群数量基本不变，A错误；由于λ表示种群数量是前一年种群数量的倍数，当λ＞1时，种群数量增长，在第4年初到第五年末，λ起先时大于1，后来小于1，说明种群数量是先增加后削减，B正确；从第3年末到第5年中期，λ始终大于1，种群数量始终增长，C错误；野兔的种群数量在第5年中期达到最大值，D错误。7．下图是种群增长速率与时间关系的变更曲线。下列说法正确的是A．该曲线揭示了种群数量变更只与时间有关而与其他变量无关

B．该曲线CD段虽然呈下降趋势，但种群数量仍旧在缓慢增加

C．该曲线可表示在密闭容器中培育酵母菌的种群数量变更D．若该种群为海洋经济鱼类，则捕捞该鱼的最佳时间在E时期【答案】B【解析】分析图示可知：该曲线表示种群增长速率与时间的关系，能够揭示种群数量变更与时间有关，但不能表明种群数量变更与其他变量无关，A错误；该曲线CD段呈下降趋势，说明种群增长速率渐渐减小，但此时段种群增长速率大于零，种群数量仍旧在缓慢增加，B正确；在密闭容器中培育的酵母菌，随着培育时间的递增，培育液中的养分物质不断被消耗、有害代谢产物不断积累、溶氧不断削减，导致酵母菌的种内斗争不断加剧，当其种群数量达到K值后，酵母菌种群的死亡率大于诞生率，种群数量会不断下降，所以该曲线可表示种群数量呈“S”型增长，但不能表示在密闭容器中培育酵母菌的种群数量变更，C错误；E时期种群的数量达到K值，诞生率与死亡率相等，在C时期，种群的增长速率最大，最有利于种群数量的更新，若该种群为海洋经济鱼类，则捕捞该鱼的最佳时间应在大于C时期，但不是在E时期，而是使捕捞后的剩余量维持在C时期对应的水平，D错误。8．下列关于S型曲线的说法，与事实相符的是A．防治农业害虫应把害虫数量限制在K/2处

B．若该种群为海洋经济鱼类，种群数量最好保持在c水平

C．ab段种群数量增长速率变慢，其缘由是受天敌、资源等影响。D．a点种内斗争最激烈【答案】C【解析】“J”型曲线是指数增长函数，描述在食物足够，无限空间，无天敌的志向条件下生物无限增长的状况；“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状况。2、分析曲线图：ａ点以前，随着时间的变更，种群的增长速率不断增长；ａ点时，种群增长速率达到最大值；ａ点之后的阶段，随着时间的变更，种群的增长速率不断降低；bc段种群增长速率为0，种群数量达到最大，即K值。防治农业害虫应把害虫数量限制在K/2以下，因为种群在K/2时种群增长速率最大，A错误；若该种群为海洋经济鱼类，种群数量最好保持在a时期，因为a时期种群增长速率最快，B错误；ab段种群数量增长速率变慢，其主要缘由是受天敌、生活空间和资源等的影响，C正确；识图分析可知，图中达到c点时，即达到种群的K值，此时种内斗争最激烈，D错误。9．如图所示为种群在志向环境中呈“J”型增长，在有环境阻力条件下呈“S”型增长。下列有关种群数量增长曲线及其应用的叙述中，正确的是A．种群增长过程中出现环境阻力是在d点之后

B．当种群数量达到e点后，增长速率为0

C．防治蜱灾应在害虫数量达到e点时进行D．渔业捕捞后需限制剩余量在b点【答案】B【解析】“J”型曲线：指数增长函数，描述在食物足够，无限空间，无天敌的志向条件下生物无限增长的状况；“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状况，存在环境容纳的最大值K，种群增长速领先增加后削减，在K/2处种群增长速率最大。据图分析，甲表示J型曲线，乙表示S型曲线。图中阴影部分代表环境阻力，所以“S”型曲线的环境阻力出现在a点之后，A错误；当种群数量达到e点后，种群数量达到K值，此时诞生率等于死亡率，故增长速率为0，B正确；防治蝗虫数量应在种群数量及增长率较低时，所以应在b点之前进行，C错误；渔业捕捞后需限制剩余量在c点，D错误。10．某生物的种群数量随时间的变更状况如图所示，下列叙述正确的是A．曲线乙表示生物的种群数量呈指数形式增长

B．a～b段，种群诞生率与死亡率不再发生变更

C．若该生物种群为农业害虫种群，则在a点时对其进行捕杀效果最好D．若b点时环境发生变更，则形成丙曲线的环境更适合该生物种群生存【答案】D【解析】曲线乙表示该生物的种群数量呈S增长，种群数量不呈指数形式增长，A错误；a～b段种群数量处于波动状态，因此种群诞生率与死亡率在不断变更，B错误；若该生物种群为农业害虫种群，则在K/2点之前（低密度时期）对其进行捕杀效果较好，C错误；一般K值越大，相应的环境越适合种群生物生存，所以若b点时环境发生变更，则形成丙曲线的环境更适合该生物种群生存，D正确。11．探讨人员调查了数年内某地区中野兔种群的诞生率和死亡率的比值变更，得到了如图所示的曲线。其中，请据图回答问题：（1）种群是指____________