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专题05 稳态与调节相关实验
实验一:模拟生物体维持pH 的稳定
核心知识回顾
(1)实验目的:通过比较自来水、缓冲液和肝匀浆在加入酸或碱后pH 的变化,推测生物体是如何维持pH 稳
定的。
(2)原理:生物组织中pH 之所以维持稳定与其含有缓冲物质有关。
(3)方法步骤
①设计实验记录表。
②测自来水pH 的变化
将25mL 自来水倒入50 mL 烧杯中,测试并记录起始的pH
测酸对自来水pH 的影响:一次加一滴0.1 mol/L 的HCl,然后轻
轻摇动。加入5 滴后再测pH。重复这
一步骤,直到加入了30 滴为止。将
pH 测定结果记入表中
充分冲洗烧杯并向其中倒入25 mL 自来水,测定并记录起始的pH
测碱对自来水pH 的影响:一次加一滴0.1 mol/L 的NaOH,然后轻轻
摇动。每加5 滴测一次pH,直到加入30
滴为止,将pH 测定结果记入表中
③充分冲洗烧杯,用缓冲液代替自来水,重复上述过程,记录结果。
④充分冲洗烧杯,用肝匀浆代替自来水,重复②过程,记录结果。
(4)分析实验数据
根据所得数据,以酸或碱的滴数为横坐标,以pH 为纵坐标,画出每次实验中pH 变化的曲线。
(5)实验结论:生物组织匀浆类似于缓冲液,加入少量酸或碱不会发生pH 的大幅度变动。
材料
实验结果
实验结论
实验概览
目录索引
实验一:模拟生物体维持pH 的稳定
实验二:探究植物生长调节剂的应用
实验三:调查草地中某种双子叶植物的种群密度
实验四:培养液中酵母菌种群数量的变化
实验五:研究土壤中小动物类群的丰富度
实验六:探究微生物的分解作用
实验七:设计制作生态缸,观察其稳定性
核心知识回顾
核心知识辨析
深化拓展提能
题组专项训练(高考真题感知+针对训
练)
1
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自来水
滴加HCl 溶液后,自来水pH 逐渐减
小;滴加NaOH 溶液后,自来水pH 逐
渐增大
缓冲液
无论滴加HCl 溶液还是NaOH 溶液,
缓冲液的pH 均保持相对稳定
生物材料
无论滴加HCl 溶液还是NaOH 溶液,
生物材料的pH 均保持相对稳定
比较曲线变化规律可知生物材料的性质类似于缓冲液而不同于自来水,说明生物材料
内含有酸碱缓冲物质,从而能维持pH 相对稳定
核心知识辨析
1.机体内环境pH 的相对稳定主要靠H2PO4
-/HPO4
2-维持( )
【答案】错误
【详解】机体内环境pH 的相对稳定主要靠HCO3-/H2CO3 维持,故错误。
2.人体pH 的相对稳定主要依靠血液中的缓冲对,与其他器官或系统无关。 ( )
【答案】错误
【详解】酸碱度的相对稳定主要依靠血液中的缓冲物质,与其他器官或系统也有关,如乳酸与碳酸钠反应
生成的乳酸钠需通过泌尿系统排出,故错误。
3.人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。(选择性必修1 P10)( )
【答案】正确
【详解】人体维持稳态的调节能力是有一定限度的,当外界边境变化过于剧烈时可能打破稳态。
4.内环境的各种化学成分和理化性质是固定不变的。(选择性必修1 P7)( )
【答案】错误
【详解】内环境的各种化学成分和理化性质不是固定不变的,而是动态平衡的,本说法错误。
高考真题剖析
1.(2022·重庆·统考高考真题)某同学登山后出现腿部肌肉酸痛,一段时间后缓解。查阅资料得知,肌细
胞生成的乳酸可在肝脏转化为葡萄糖被细胞再利用。下列叙述正确的是( )
A.酸痛是因为乳酸积累导致血浆pH 显著下降所致
B.肌细胞生成的乳酸进入肝细胞只需通过组织液
C.乳酸转化为葡萄糖的过程在内环境中进行
2
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D.促进乳酸在体内的运输有利于缓解酸痛
【答案】D
【详解】A、肌肉酸痛是因机体产生乳酸积累造成的,但由于血浆存在缓冲物质的调节作用,血浆pH 下降
并不明显,A 错误;
B、肌细胞生成的乳酸进入肝细胞需要血液和组织液的运输,B 错误;
C、乳酸转化为葡萄糖的过程在肝细胞中进行,C 错误;
D、肌细胞生成的乳酸可在肝脏转化为葡萄糖被细胞再利用,该过程促进乳酸在体内的运输,降低内环境
中乳酸的含量,有利于缓解酸痛,D 正确。
限时训练
A 组(选择题为单选)
1.在探究实践活动“模拟生物体维持pH 的稳定”中某兴趣小组以清水(A 组)、缓冲液(B 组)和肝匀
浆(C 组)为实验材料进行实验,实验结果如图所示。下列说法不正确的是( )
A.实验前A、B、C 三组均要测定pH,目的是与滴加HCl、NaOH 前后pH 的变化为自身前后对照
B.实验的自变量是实验材料、滴加HCl 或NaOH 的量
C.在一定的HCl 或NaOH 浓度范围内, 肝匀浆的性质类似于缓冲液,这说明肝匀浆也存在维持pH 稳
定的缓冲物质
D.缓冲液维持pH 稳定的能力强于肝匀浆的,说明了肝匀浆缓冲能力是有限的
【答案】D
【详解】A、因为模拟生物体维持pH 的稳定,所以需要测定pH 的变化,实验前A、B、C 三组均要测定
pH,目的是与滴加HCl、NaOH 前后pH 的变化为自身前后对照,A 正确;
B、三组之间实验材料不同、同一组内滴加前后pH 的变化由不断滴加HCl、NaOH 引起,因此自变量为实
验材料、滴加HCl 或NaOH 的量,B 正确;
C、血浆的pH 变化曲线与缓冲液类似,都在一定范围内具有维持pH 相对稳定的能力,但是清水不具备这
种能力。说明血浆与缓冲液类似,也存在维持pH 稳定的缓冲物质,C 正确;
D、B 组曲线先于C 组下降或上升,因此缓冲液的缓冲能力弱于血浆,D 错误。
2.下列关于人体内环境和“模拟生物体维持pH 的稳定”这一实验的叙述,不正确的是( )
A.消化酶、DNA 聚合酶均不属于内环境成分
B.脱水缩合、抗原和抗体特异性结合都发生在内环境中
C.该实验中加入的酸碱滴数和各种实验材料都是自变量
D.每组实验都进行前后自身对照,且重复实验可增加准确度
3
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【答案】B
【详解】A、由细胞外液构成的液体环境叫做内环境。消化酶常存在于消化系统,消化系统与外界环境相
通, DNA 聚合酶存在于细胞内,所以消化酶、DNA 聚合酶不属于内环境,A 正确;
B、抗原抗体特异性结合,发挥免疫作用,该过程发生在内环境,但是脱水缩合过程是合成蛋白质的过程,
该过程发生在细胞内,B 错误;
C、内环境稳态的自我调节能力是有一定限度的,向实验材料中加入不同的NaOH 和 HCl 溶液后,其pH
的相对稳定被破坏程度不同,同时不同的实验材料其酸碱度不同,所以加入的酸碱滴数和各种实验材料都
是自变量,C 正确;
D、每组实验自身前后形成对照,重复实验避免偶然性以此增加实验可信度,D 正确。
3.在“模拟生物体维持pH 的稳定”的探究实践中,下列判断错误的是( )
A.本实验至少要做3 组,所使用的材料分别为自来水、缓冲液和生物组织匀浆
B.本实验每一组都进行了自身前后对照
C.盐酸、NaOH 的浓度和滴加的量均属于无关变量
D.生物组织匀浆维持pH 稳定最重要的缓冲对是
【答案】D
【详解】A、自来水和缓冲液试管都是对照作用,生物组织匀浆是实验组,本实验至少要做3 组,A 正确;
B、本实验每一组滴加酸或碱的前后都形成了自身前后对照,B 正确;
C、“模拟生物体维持pH 的稳定”的实验是探究酸或碱对溶液PH 的影响的,盐酸、NaOH 的浓度和滴加
的量均要保持相同,属于无关变量,C 正确;
D、生物组织匀浆维持pH 稳定最重要的缓冲对是
,其次是
,D 错误。
4.人体内环境是体内细胞直接生活的环境。下列关于内环境及其稳态的叙述,错误的是( )
A.丙酮酸在组织液中转化成乳酸会导致人体血浆的pH 降低
B.骨骼肌细胞内乳酸积累过多,可能会引起细胞体积增大
C.人体出现乳酸中毒症状表明人体维持稳态的调节能力有限
D.内环境稳态包括内环境的化学成分及理化性质的动态平衡
【答案】A
【详解】A、丙酮酸转化为乳酸是在细胞质基质,不是组织液,A 错误;
B、细胞内乳酸积累过多导致细胞内浓度增大,进而导致细胞吸水使细胞体积增大,B 正确;
C、人体中出现乳酸酸中毒症状,表明人体维持稳态的调节能力是有一定限度的,C 正确;
D、内环境稳态包括内环境的化学成分及理化性质的动态平衡,D 正确。
5.生活在低海拔地区的健康人到高海拔地区旅游时,容易出现血浆中乳酸浓度升高、肺水肿、脑水肿等
症状,补救措施是针对性输液、吸氧和强心治疗。下列有关叙述正确的是( )
A.血浆中乳酸主要与缓冲物质中的Na2CO3反应
B.高浓度葡萄糖溶液可减轻脑水肿的原因是葡萄糖提供的能量增加
C.出现肺水肿的原因可能是组织液的渗透压升高导致组织液含量增多
D.引起内环境稳态失调的原因只有外界环境变化过于剧烈
4
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【答案】C
【详解】A、乳酸可与NaHCO3 反应产生CO2,通过呼吸作用排出,从而使血浆pH 值维持相对稳定,A
错;
B、补充高浓度葡萄糖溶液可使血浆渗透压升高,进而从组织液中吸收水分,以减轻脑水肿症状,B 错误;
C、若组织液的渗透压升高,从周围吸收的水分增多就可能导致组织液含量增多,从而引发组织水肿,故
肺水肿的原因可能是组织液渗透压升高,C 正确;
D、人体具有维持稳态的调节机制,但是人体的自我调节是有限度的,内外界环境变化过于剧烈,会引起
内环境稳态失调,D 错误。
6.如图是人体细胞与外界环境之间进行物质交换的过程。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示能直接与内环境进行物质
交换的四种系统或器官,①、②是有关的生理过程,下列说法错误的是( )
A.Ⅰ可代表呼吸系统
B.消化道内的葡萄糖和氨基酸通过①进入血浆
C.抗利尿激素增加可增强②,使尿量增加
D.Ⅳ表示的器官能排出水和少量无机盐
【答案】C
【详解】A、内环境与Ⅰ交换气体,Ⅰ可代表呼吸系统,A 正确;
B、Ⅱ消化道内的葡萄糖和氨基酸通过①吸收进入组织液、血浆等内环境中,B 正确;
C、②表示在尿液形成过程中对原尿的重吸收作用,抗利尿激素增加可增强②,使尿量减少,C 错误;
D、Ⅳ表示体内物质排出的途径,该器官应为皮肤,通过汗液能排出水和少量无机盐,D 正确。
B 组(选择题为不定项)
1.下列关于“模拟生物体维持pH 的稳定的实验”的叙述中,正确的是( )
A.实验开始时测量三种材料的pH 是获得实验前的数据,以便与实验后溶液的pH 作比较
B.肝匀浆的pH 为7.35~7.45,其能维持稳定的90%来自于CI-和Na+
C.若生物材料与缓冲液的缓冲结果相似,则说明生物材料具有调节pH 的作用
D.人体内环境中有很多缓冲物质对,其中最重要的是HCO3
-/CO3
2-
【答案】AC
【详解】A、实验开始时测量三种材料的pH 是获得实验前的数据,以便与实验后溶液的pH 作比较,从而
判断其pH 的变化情况,A 正确;
B、肝匀浆的pH 为7.35~7.45,其能维持稳定与缓冲物质有关,细胞外液渗透压的90%来自于Cl-和Na+,
B 错误;
C、缓冲液中含有缓冲物质,可以维持pH 稳定,若生物材料与缓冲液的缓冲结果相似,则说明生物材料具
有调节pH 的作用,C 正确;
5
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D、人体内环境中有很多缓冲物质对,其中最重要的是HCO3-/H2CO3,D 错误。
2.如图表示人体内的细胞与外界环境之间进行物质交换的过程,下列叙述正确的是( )
A.①~③分别代表血液、淋巴液和组织液,它们属于人体内环境
B.人体剧烈运动后,①中的pH 将会由弱碱性变成弱酸性
C.①中渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关
D.当毛细淋巴管堵塞时,③中的液体可能会增多
【答案】CD
【详解】A、①与③相互渗透,且③可以形成②,因此①是血浆,②是淋巴液,③是组织液,血浆、淋巴
液和组织液共同构成人体内环境,A 错误;
B、①是血浆,由于人体内存在酸碱缓冲物质,人体剧烈运动时产生乳酸不会导致血浆①pH 显著下降,B
错误;
C、①是血浆,血浆中含有较多蛋白质,渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关,C 正确;
D、当毛细淋巴管堵塞时,组织液进入淋巴管受阻,③组织液会增多,D 正确。
3.正常情况下人体内尿酸每天的生成量与排泄量处于平衡状态。当体内产生过多尿酸或尿酸排泄机制退
化时,会导致体内尿酸滞留过多,将会引发痛风。肝脏是药物代谢和处理胆红素的主要场所,很多药物都
有造成肝损伤的风险。药物肝损伤患者的血液生化检查结果中谷丙转氨酶和谷草转氨酶明显增高,并伴有
血清胆红素升高。下列叙述正确的是( )
A.尿酸属于内环境中的代谢废物,积累过多会使内环境的 pH 降低
B.痛风症状的出现体现了人体维持稳态的调节能力是有一定限度的
C.发生药物肝损伤时转氨酶含量的增高说明这两种酶主要存在于肝细胞内
D.正常人的血液中不会含有谷丙转氨酶、谷草转氨酶和胆红素
【答案】ABC
【详解】A、尿酸属于内环境中的代谢废物,积累过多超出人体维持稳态的调节能力范围,会使内环境的
pH 降低,A 正确;
B、痛风症状的出现与体内尿酸滞留过多有关,体现了人体维持稳态的调节能力是有一定限度的,B 正确;
C、谷丙转氨酶和谷草转氨酶主要存在于肝脏细胞中,当发生药物肝损伤时,患者血浆中这两种酶的含量
会升高,C 正确;
D、正常人的血液中也会含有谷丙转氨酶、谷草转氨酶和胆红素,只要含量处于正常范围内就行,D 错误。
4.有些癌症患者受“酸碱体质理论”的影响,不去医院进行正规治疗,而寄希望于注射碱性 物质以达到
治愈的目的。该理论的主要观点是:①人的体质有酸性与碱性之分,酸性体质是“万 病之源”;②人若要
想健康,应多摄入碱性食物。下列说法错误的是( )
6
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A.体质的酸性与碱性主要是指血浆、组织液和淋巴等的 pH
B.测得某人的唾液 pH 为6.5,则可判断其内环境呈弱酸性
C.患者体内的癌细胞生活在内环境中,对内环境的稳态也有影响
D.多吃“碱性食物”如苏打饼干等,可以明显改变内环境的 pH
【答案】BD
【详解】A、人体的酸性与碱性体质,主要是指血浆、组织液和淋巴等的pH,因为内环境是机体组织细胞
生存的具体环境,A 正确;
B、测得某人的唾液 pH 为6.5,据此不能判断其内环境呈弱酸性,因为唾液不属于内环境的成分,B 错误;
C、患者体内的癌细胞生活在内环境中,其代谢产物会进入到内环境中并且会从内环境中获取所需要的营
养物质,进而对内环境的稳态造成影响,C 正确;
D、多吃“碱性食物”如苏打饼干等,不会明显改变内环境的 pH,因为内环境中含有缓冲物质,D 错误。
5.人体血液中成熟的红细胞呈两面凹的圆饼状,富含血红蛋白,能运输O2和CO2,其部分结构和功能如图,
①~⑤表示相关过程。请回答下列问题:
(1)血浆中的 、HPO4
2-等离子可维持血浆的pH 相对稳定。当血液流经肺泡组织时,图中气体A 是 。
组织细胞产生的代谢废物尿素需最后经过 系统排出体外。
(2)毛细血管壁细胞生活的内环境是 。红细胞内渗透压的维持主要与 (填“Na⁺”或“K⁺”)以及血
红蛋白等含量有关。人体维持内环境稳态是依靠 调节机制来实现的。
(3)某同学以清水、缓冲液(含Na2HPO4、KH2PO4的溶液,pH=7)和血浆分别为实验材料进行实验,探究
“血浆是否具有维持pH 稳定的功能”,主要实验步骤如下:分别加入25mL 实验材料→测 pH→滴加
5mL 0.1mol/L 的 HCl 溶液、摇匀→测 pH→倒去烧杯中溶液后充分冲洗→重复实验并记录。该同学用如图
所示曲线来预期探究结果,试回答:
7
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①预期结果中明显不符合科学的是 组,理由是 。
②实验中清水组和缓冲液组起 作用。
③若按科学的预期结果,本实验可以得出的结论是 。
【答案】(1) HCO3-(或H2PO4-) 氧气/O2 泌尿
(2) 组织液和血浆 K+ 神经-体液-免疫
(3) 清水 清水中加HCl 后,溶液pH 值下降 对照 血浆与缓冲液一样具有维持pH 值相
对稳定的功能,且血浆的这种能力比较强
【详解】(1)血浆的pH 之所以能够保持稳定,与其中含有的缓冲对有关,其中最重要的是HCO3-/
H2CO3,其次还有HPO42-/H2PO4-等,离子有HCO3-、HPO42-、H2PO4-等。当血液流经肺泡组织时,结
合题图可知,细胞需要利用气体A,故气体A 为氧气,组织细胞产生的代谢废物尿素需最后经过泌尿系统
排出体外。
(2)毛细血管壁细胞生活的内环境是组织液和血浆,细胞内部K+含量较多,故红细胞内渗透压的维持主
要与K+以及血红蛋白等含量有关。人体维持内环境稳态(化学成分和理化性质的动态平衡)是依靠神经
一体液一免疫调节机制来实现的。
(3)①加水组实验前是呈中性,HCl 呈酸性,加HCl 后,溶液pH 值应该下降,因此加清水组预期结果中
明显不符合科学。
②根据图中曲线分析可知,实验中清水组和缓冲液组起对照作用。
③若按科学的预期结果,本实验可以得出的结论是血浆组与缓冲液组都具有一定的维持pH 的能力,血浆
组维持pH 的能力更强。
实验二:探究植物生长调节剂的应用
核心知识回顾
1.注意事项
(1)选择恰当的植物生长调节剂。
(2)要综合考虑施用目的、效果和毒性,调节剂残留、价格和施用是否方便等因素。
(3)对于某种植物生长调节剂来说,施用浓度、时间、部位以及施用时植物的生理状态和气候条件等,都
会影响施用效果,施用不当甚至会影响生产。
2.探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
(1)实验原理
适当浓度的2,4-二氯苯氧乙酸(简称2,4-D)可以促进插条生根,浓度过高时会抑制生根。
(2)实验过程
(3)处理插条方法
①浸泡法:这种处理要求溶液的浓度较小,并且最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理。
②沾蘸法:把插条基部在浓度较高的药液中沾蘸一下。
(4)变量处理
8
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①自变量:不同浓度的
2,4
-
D 溶液
。
②无关变量:药液处理时间,植物材料等。
③因变量:根的数目。
3.尝试利用乙烯利催熟水果
(1)乙烯利的性质
①工业品为液体。
②当溶液pH<3.5 时,比较稳定。
(2)乙烯利的作用
①对水果具有催熟作用。
②可以进一步诱导水果自身产生乙烯,加速水果成熟。
核心知识辨析
1.用一定浓度的乙烯利处理采摘后未成熟的香蕉,可促使其成熟。( )
【答案】正确
【详解】乙烯利是植物生长调节剂,作用与乙烯相似,能促进果实成熟,因此用一定浓度的乙烯利处理采
摘后未成熟的香蕉,可促使其成熟。
2.植物生长调节剂都能提高作物产量、改善产品品质。(选择性必修1P100 正文)( )
【答案】错误
【详解】植物生长调节剂是由人工合成的对植物生长发育具有调节作用的化学物质,具有容易合成、原料
广泛、效果稳定的特点;但不一定都能提高作物的产量和品质,如使用不当,既不能提高产量,也影响产
品品质,该说法故错误。
3.植物生长调节剂是分子结构和生理效应与植物激素类似的物质。(选择性必修1P100 正文)( )
【答案】错误
【详解】植物生长调节剂是人工合成的具有与植物激素相似生理效应的物质,植物生长调节剂种类很多,
从分子结构来看,主要有两大类:一类分子结构和生理效应与植物激素类似,如吲哚丁酸;另一类分子结
构与植物激素完全不同, 但具有与植物激素类似的生理效应,如NAA、矮壮素等。综上所述,该表述不
够全面,因此错误。
4.对于某种植物生长调节剂来说,施用浓度、时间、部位以及施用时植物的生理状态和气候条件等,都
会影响施用效果。(选择性必修1 P102)( )
【答案】正确
【详解】影响植物生长调节剂施用效果的条件:施用浓度、时间、部位以及施用时植物的生理状态和气候
5.在探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度实验中,插条的生理状况、带有的芽数应相同,插条的
处理时间长短等应保持一致。( )
【答案】正确
【详解】实验中对插条处理的时间长短应一致,同一组实验中所用到的植物材料也应尽可能做到条件相同
等等,这些做法的目的是控制实验中的无关变量,确保其相同。
6.探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度实验中,每组1~2 个枝条即可。( )
【答案】错误
【详解】选择的枝条生理状况、带有的芽数,插条的处理时间等属于无关变量,在实验中的处理要采用等
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量性原则,即每组枝条数量要保持相同,故错误。
高考真题剖析
1.(2023·湖北·统考高考真题)多年生植物甲为一种重要经济作物,果实采收期一般在10 月,在生长过
程中常受到寄生植物乙的危害(植物乙的果实成熟期为当年10 月到次年2 月)。为阻断植物乙的传播和蔓
延,科研人员选用不同稀释浓度的植物生长调节剂M 喷施处理,结果如图所示。下列叙述错误的是
( )
曲线1:稀释浓度为1/100;曲线2:稀释浓度为1/200;曲线3:稀释浓度为1/400;曲线4:对照组
A.据图综合分析,为防治乙的危害,M 的稀释浓度应选用1/400
B.植物乙对照组的曲线逐渐下降,说明其生长逐渐减弱
C.喷施M 时间选择甲果实采收后,乙果实未大量成熟前
D.植物生长调节剂M 与植物激素脱落酸的作用相似
【答案】B
【详解】A、左图表示的是不同浓度植物生长调节剂M 对甲的影响,浓度高落叶率提高,和对照组4 比较,
3 的落叶率低,是较适宜浓度;右图表示植物生长调节剂M 对乙的影响,目的是为阻断植物乙的传播和蔓
延,落叶率高更有利于阻断乙的危害,综合分析3 曲线对应的浓度最好,M 的稀释浓度应选用1/400,A 对;
B、植物乙对照组的曲线逐渐下降,说明落叶率下降,说明其生长逐渐增强,B 错误;
C、喷施M 应该减弱对甲果实的影响,避免影响产量,而对于乙应该防止其果实时间选择甲果实采收后,
乙果实未大量成熟前,防止其种子传播,C 正确;
D、植物生长调节剂M 可提高落叶率,和脱落酸的作用相似,D 正确。
限时训练
A 组(选择题为单选)
1.下列关于植物生长调节剂的叙述错误的是( )
A.成熟的果实挥发出具有催熟作用的乙烯,不属于植物生长调节剂
B.对生长素类似物受体缺失突变体植物喷施生长素类似物不能发挥作用
C.某些植物生长调节剂的分子结构与植物激素完全不同,生理效应与植物激素类似
D.油菜素内酯类植物生长调节剂能够促进细胞分裂,维持种子休眠
【答案】D
【详解】A、成熟的果实挥发出的乙烯不是人工合成的,不属于植物生长调节剂,A 正确;
10
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B、生长素受体缺失突变体不能接受生长素的信号,这类植物喷施生长素类似物不能发挥作用,B 正确;
C、植物生长调节剂是人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质,它的分子结构与植物激素完
全不同,但是生理效应与植物激素类似,C 正确;
D、油菜素内酯能促进茎、叶细胞的扩展和分裂,其类似物也可以促进细胞分裂,促进种子萌发,D 错误。
2.图为利用植物生长调节剂NAA 处理某种植物不同插条后的生根情况。下列有关叙述正确的是( )
A.不施加NAA 时嫩枝插条也能生根是因为其自身含有较多的NAA
B.正式实验之前进行预实验的目的是为了减小实验误差
C.NAA 促进丛生芽生根的最适浓度应在50~200mg/L 之间
D.由实验结果可知NAA 对壮苗的生根效果既有促进也有抑制作用
【答案】C
【详解】A、NAA 是植物生长调节剂,是人工合成的,植物自身并不含有。不施加NAA 时嫩枝插条也能
生根是因为嫩枝能产生生长素,促进插条生根,A 错误;
B、正式实验之前进行预实验的目的是为进一步的实验摸索条件、检验实验设计的科学性和可行性,不是
为了减小实验误差,B 错误;
C、据图可知,NAA 浓度在50~100mg/L 之间,丛生芽生根率上升,在100~200mg/L 之间,丛生芽生根率
下降,因此NAA 促进丛生芽生根的最适浓度应在50~200mg/L 之间,C 正确;
D、与对照组相比(与不含NAA 相比),NAA 对壮苗的生根效果都是促进作用,NAA 对壮苗的生根效果
没有体现出既有促进也有抑制作用,D 错误。
3.农业生产中常运用植物生长调节剂提高农作物的产量和改善品质。下列叙述正确的是( )
A.用2,4-D 溶液浸泡葡萄插条基部一定能促进生根
B.为促进果实成熟,可施用生长素类植物生长调节剂
C.阴雨天气干扰番茄授粉,为避免减产,可喷洒生长素类调节剂
D.农业生产中适时摘除棉花的侧芽,可促进顶芽优先生长,从而提高棉花产量
【答案】C
【详解】A、用2,4-D 溶液浸泡葡萄插条基部不一定能促进生根,因为生长素具有低浓度促进生长,高浓
度抑制生长的特点,A 错误;
B、为促进果实成熟,可施用乙烯类植物生长调节剂,生长素类植物生长调节剂可促进果实发育,B 错误;
C、阴雨天气干扰番茄授粉,自然授粉不好时,子房壁因为缺少生长素而不发育,喷生长素是促进子房壁
发育成果实,但会形成无籽果实的。番茄是以收获植物果实为主的,可实时喷洒适宜浓度的2,4-D 补救,
C 正确;
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D、棉花栽培过程中去除顶芽可降低侧芽的生长素含量,解除顶端优势,促进侧芽生长,提高棉花产量,
D 错误。
4.植物受伤时,会释放出系统素(由18 个氨基酸组成的多肽)与受体结合,活化蛋白酶抑制基因,抑制
害虫和病原微生物的蛋白酶活性,限制植物蛋白的降解,从而阻止害虫取食和病原菌繁殖。下列关于系统
素的描述,不正确的是( )
A.系统素的合成与植物细胞基因的选择性表达有关
B.系统素是一种信息分子
C.系统素含量少,作用巨大,可与双缩脲试剂发生紫色反应
D.系统素属于植物生长调节剂,可由植物叶肉细胞产生
【答案】D
【详解】A、根据题意可知,系统素的合成、释放发生在植物受伤时,是在特定条件下才表达的多肽,与
植物细胞基因的选择性表达有关,A 正确;
B、系统素与受体结合,活化蛋白酶抑制基因,是一种信息分子,B 正确;
C、系统素属于植物激素,具有微量、高效的特点,其化学本质是多肽,可与双缩脲试剂产生紫色反应,C
正确;
D、植物生长调节剂为人工合成的物质,而系统素是由植物细胞合成、分泌的,D 错误。
5.如图为不同程度的干旱条件下番茄植株内脱落酸(ABA)与乙烯的变化情况。下列叙述正确的是(
)
A.脱落酸与乙烯都属于植物生长调节剂
B.脱落酸含量增加使叶片脱落,是对干旱环境的适应
C.乙烯含量与干旱程度呈负相关,脱落酸含量与干旱程度呈正相关
D.两种激素抑制了某些逆境适应性基因的表达而发挥调控作用
【答案】B
【详解】A、脱落酸与乙烯都是由植物体合成,对生命活动其调节作用的物质,属于植物激素,A 错误;
B、脱落酸含量增加使叶片脱落,蒸腾作用减弱,从而有利于对干旱环境的适应,B 正确;
C、脱落酸的含量随着干旱程度的增加而增加,故脱落酸与干旱程度呈正相关,但乙烯含量先增加后减少,
不是负相关,C 错误;
D、受环境干旱程度的影响两种激素含量变化不同,与基因表达调控有关,D 错误。
6.为探究 2,4-D 溶液浓度对月季枝条生根的影响,预实验得到的实验结果如图1;图2 表示植物生长素
对植物生长的促进和抑制作用的关系图。下列叙述正确的是( )
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A.若用植物激素 2,4-D 进行探究也能绘制绘出类似图2 的曲线
B.由图1 可确定促进月季枝条生根的最适浓度的最佳范围是 10⁻¹²mol/L 10⁻⁹mol/L
∼
C.若植物水平放置,茎远地侧生长素浓度为图2 中m,则近地侧浓度范围是(m,2m)
D.图1 没有体现 2,4-D 两重性的特点
【答案】C
【详解】A、2,4-D 是生长素类似物不是植物激素,A 错误;
B、由图1 可知,2,4-D 溶液浓度在10-11mol/L~10-10mol/L 之间促进生根效果最好,所以促进月季枝条
生根的最适2,4-D 溶液浓度的范围是10-11mol/L~10-10mol/L,B 错误;
C、由于受重力作用的影响,近地侧生长素浓度大于远地侧,茎的近地侧由于生长素浓度高促进生长的作
用大于远地侧,植物的茎具有背向地性,因此植物茎的远地侧生长素浓度若为m,近地侧生长素浓度应该
是大于m,且促进生长的作用大于图中n,即近地侧生长素浓度范围是大于m 小于2m,则近地侧浓度范围
是(m,2m),C 正确;
D、由图1 可知,当2,4-D 溶液浓度在10-12mol/L~10-9mol/L 之间促进生根,2,4-D 溶液浓度在10-
8mol/L 时抑制生根,所以该试验结果能体现两重性,D 错误。
B 组(选择题为不定项)
1.某实验小组探究一定浓度的萘乙酸(NAA)溶液和激动素(KT)溶液对棉花主根长度及单株侧根数的
影响,结果如下图所示。据此分析,下列叙述错误的是( )
A.NAA 和KT 都是植物自身产生的具有调节作用的微量有机物
B.乙、丙分别与甲组比较,说明NAA 抑制主根生长和侧根发生,KT 则相反
C.丙、丁组与甲组比较,可以说明KT 对侧根的发生具有两重性
D.甲、乙、丁组比较,说明KT 能增强NAA 对侧根生长的促进作用
【答案】ABC
【详解】A、激动素是一种内源的细胞分裂素,NAA 是生长素类似物,是人工合成的,不是植物自身产生
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的 ,A 错误;
B、乙、丙分别与甲组比较,说明NAA 抑制主根生长和促进侧根发生,KT 则相反,B 错误;
C、丙组的实验结果与甲组比较,说明KT 对侧根的发生具有抑制作用,而丁组的实验结果与甲组比较,说
明NAA 和KT 共同对侧根的发生具有促进作用,没有单独施用KT 对侧根的发生具有促进作用的实验结果,
不能说明KT 对侧根的发生具有两重性,C 错误;
D、甲、乙、丁组实验结果比较,说明KT 能增强NAA 对侧根生长的促进作用,D 正确。
2.为研究细胞分裂素类似物(6-BA)、生长素定向转运抑制剂(NPA)对顶端优势的影响,某科研小组
用生长状况相同的一年生杨树枝条进行了实验,实验处理及结果如表所示。下列分析正确的是( )
组别
顶芽处理
侧芽处理
侧芽生长情况
甲
去除
涂抹蒸馏水
++++
乙
保留
涂抹一定浓度的6-BA
++++
丙
保留
涂抹NPA
++++++
丁
保留
涂抹蒸馏水
+
注:“+”表示侧芽生长情况且数量越多表示生长越明显
A.甲组和丁组的结果说明顶芽可抑制侧芽生长
B.甲组和丙组的结果相对比,说明侧芽处的生长素只来自顶芽
C.综合分析四组结果可知6-BA 和NPA 均能解除顶端优势
D.根据本题中6-BA 和NPA 的作用可知,二者都属于植物激素
【答案】AC
【详解】A、甲组和丁组间的自变量是有无顶芽,与甲组相比较,丁组保留顶芽,侧芽生长受到抑制,说
明顶芽可抑制侧芽生长,A 正确;
B、甲组和丙组间的自变量是有无顶芽以及侧芽是否涂抹NPA,两组的生长素不能运输到侧芽,而侧芽均
能生长,该结果不能说明侧芽处的生长素只来自顶芽,B 错误;
C、本实验中丁组为对照组,综合分析四组结果可知,6-BA 和NPA 均能解除顶端优势,C 正确;
D、6-BA 和NPA 能调节植物的生命活动,但都是人工合成的,属于植物生长调节剂,而植物激素是植物
体内产生的,D 错误。
3.高等植物的生长发育过程是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。下列关于高等植
物生命活动调节的叙述,正确的是( )
A.生长素可促进细胞核分裂,在促进植物生长方面与细胞分裂素具有协同作用
B.植物体各个部位都能合成乙烯,乙烯不能促进开花,但能促进叶、花、果实脱落
C.植物分布的地域性主要与土壤的理化性质有关,与温度关系不大
D.农作物生产中,植物生长调节剂的使用要严格遵守国家相关法律法规
【答案】AD
【详解】A、生长素可促进细胞核分裂,细胞分裂素主要促进细胞质的分裂,在促进植物生长方面具有协
同作用,A 正确;
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B、脱落酸能促进叶、花、果实脱落,乙烯则不能,B 错误;
C、植物分布的地域性主要与土壤的理化性质有关,与温度关系也很大,C 错误;
D、农作物生产中,植物生长调节剂的使用要严格遵守国家相关法律法规,不能滥用,D 正确。
4.下列关于植物生长调节剂的叙述,错误的是( )
A.植物生长调节剂的分子结构须与相关激素类似才能发挥应有的生理效应
B.植物生长调节剂也可作为营养物质,施用时若配合浇水施肥则效果更优
C.赤霉素可催化大麦种子在不发芽的状态下合成α-淀粉酶,以用于生产啤酒
D.若黄瓜、花生等开花期遭遇大雨,喷洒适宜浓度的生长素类调节剂可减少损失
【答案】ABCD
【详解】A、有些植物生长调节剂的分子结构与植物激素类似,而有些则完全不同,A 错误;
B、植物生长调节剂不属于营养物质,B 错误;
C、赤霉素等植物激素不是酶,其作用不是催化细胞代谢,C 错误;
D、生长素类调节剂能促进子房发育成果实,因此若黄瓜开花期遭遇大雨影响授粉,喷洒适宜浓度的生长
素类调节剂可减少损失;但是花生收获的是种子,若开花期遭遇大雨影响授粉则无法结种子,即使喷洒适
宜浓度的生长素类调节剂也无法减少损失,D 错误。
5.植物生长调节剂在农业生产中广泛应用。下表中对应关系正确的是( )
序号
植物生长调节剂种类
相关生理作用
农业生产中相关应用
①
赤霉素类拮抗剂
抑制细胞伸长
控制水稻徒长、抗倒伏
②
细胞分裂素类调节剂
促进细胞分裂
促进西瓜果实膨大
③
脱落酸类调节剂
抑制细胞分裂
抑制土豆储存期发芽
④
乙烯类调节剂
促进细胞呼吸
促进番茄果实发育和成熟
A.①
B.②
C.③
D.④
【答案】ABC
【详解】①赤霉素能促进细胞的伸长, 赤霉素类拮抗剂能抑制细胞伸长,在农业生产中赤霉素类拮抗剂
能控制水稻徒长、抗倒伏,①正确;
②细胞分裂素能促进细胞分裂,细胞分裂素类调节剂能促进细胞分裂,在农业生产中细胞分裂素类调节剂
能促进西瓜果实膨大,②正确;
③脱落酸能抑制植物细胞的分裂和种子的萌发,促进植物进入休眠,脱落酸类调节剂能抑制细胞分裂,在
农业生产中脱落酸类调节剂能抑制土豆储存期发芽,③正确;
④乙烯类调节剂不能促进果实发育,但能促进果实成熟,④错误。
6.忍冬又名金银花,其花和茎枝具有清热解毒、疏散风热的功效,是常用的中药,请结合资料一和二回
答下列问题。
资料一:自然条件下,金银花种子休眠特性较强,不经处理时发芽率仅有19%。对金银花种子低温层积处
理(将种子与湿沙混合,置于4℃)后能有效解除种子休眠,提高在室温下的萌发率。为确定低温层积作
用机制,某科研人员测定了低温层积种子内源激素含量,实验结果如下图。
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(1)金银花种子的萌发主要与赤霉素(GA)、脱落酸(ABA)等植物激素有关。GA 的合成部位是幼芽、幼
根和 .GA 的主要作用除促进种子萌发外,还有 ; 和促进开
花和果实发育。ABA 的合成部位是 等.ABA 的主要作用有抑制细胞分裂;促进叶和果
实的衰老和脱落; ; 。
(2)有人根据实验结果提出,低温层积60 天并不能发挥最大作用,他提出这一观点,理由是
。
(3)农业上也可给种子施加植物生长调节剂以促进萌发,而不直接施用植物激素,这是因为植物生长调节剂
具有原料广泛、容易合成、 的优点。
资料二:金银花的茎不能直立生长,需要缠绕支柱上升(如图所示),缠绕现象主要是生长素的作用。回
答下列问题:
(4)茎缠绕生长的原因最可能是缠绕茎内侧由于支柱接触的刺激导致内侧生长素浓度 (填“>” “<”
或“=”)外侧浓度,而茎对生长素的敏感程度较 (填“高”或“低”),所以外侧生长较
(填“快”或“慢”)。
【答案】(1) 未成熟的种子 促进细胞伸长 促进细胞分裂与分化 根冠、萎蔫的叶片
促进气孔关闭
(2)60 天后虽然脱落酸含量下降缓慢,但赤霉素含量仍在增加,延长低温层积时间仍可能提升发芽率
(3)效果稳定
(4) < 低 快
【详解】(1)赤霉素(GA)的合成部位是幼芽、幼根和未成熟的种子。主要作用有:促进细胞伸长,从
而促进植株增高;促进细胞分裂与分化;促进种子的萌发、开花和果实发育。 脱落酸(ABA)的合成部
位是根冠、萎蔫的叶片等。主要作用是:抑制细胞分裂;促进气孔关闭;促进叶和果实的衰老和脱落;维
持种子休眠。
(2)依据图示信息可知,随着低温层积天数的增加,赤霉素的含量增加,脱落酸的含量下降,之所以有
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人提出,低温层积60 天并不能发挥最大作用,其原因主要是:60 天后虽然脱落酸含量下降缓慢,但赤霉
素含量仍在增加,延长低温层积时间仍可能提升发芽率。
(3)植物生长调节剂是由人工合成的,对植物的生长、发育有调节作用的化学物质。植物生长调节剂具
有原料广泛、容易合成、效果稳定等植物激素自身所不具有的优点。
(4)茎的缠绕生长是由于内侧生长素浓度小于外侧,而茎这个器官对生长素敏感性低,所以外侧生长较
快。
实验三:调查草地中某种双子叶植物的种群密度
核心知识回顾
1. 调查对象
选熟悉又容易计数的植物。一般不选丛生或蔓生的单子叶草本植物,而选个体数目易于辨别的双子叶植物。
2.样方法实施的一般步骤
(1)准备:观察地形,注意安全;
(2)确定调查地点、调查对象:如校园中的蒲公英等;
(3)确定样方:
①样方面积和数量:应保证样方内个体的分布相对稳定,又可避免人力物力的浪费,如果所调查物种个体
较大,样方面积应该适当扩大;如果调查物种数目比较稀疏,样方面积也应该适当扩大。
②取样原则:随机取样,强调随机取样是为了使调查结果不受主观因素的影响,保证调查结果的准确性。
③取样方法:
①调查对象总体分布为近方形地块时,适宜用五点取样法。
②调查对象的总体分布为长条形地块时,适宜用等距取样法。
(4)计数:样方内的个体无论大小都要计数,若有正好在边界线上的,应遵循“计上不计下,计左不计
右”的原则。如:
需要计数样方以内的个体数量,以及任意两个相邻边及其夹角上的个
体数量。该样方的种群密度为5+2+1=8。
(5)计算种群密度:计算各样方内种群密度的平均值,即为该种群的种群密度的估计值。
3.注意事项
①样方法并非只适用于植物。对于活动能力弱、活动范围小的动物或某种昆虫卵也可以用样方法调查。
②选取样方的个数要依据种群分布的总面积的大小而定。总面积大的选取样方要多些。
核心知识辨析
1.一般用样方法调查国家级野生保护植物珙桐的种群密度。( )
【答案】错误
【分析】种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度。种群密度是种群最基本的数量特征。濒危
动物保护、农田杂草状况调查、农林害虫的监测和预报、渔业上捕捞强度的确定等,都需要对种群密度进
行调查研究。在调查分布范围较小、个体较大的种群时,可以逐个计数,如调查某山坡上的珙桐密度。
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2.样方法中取样的关键是要做到随机取样,五点取样法和等距取样法都是常用的取样方法 ( )
【答案】正确
【详解】估算种群密度常用的方法之一是样方法:在被调查种群的分布范围内,随机选取若干个样方,通
过计数每个样方内的个体数,求得每个样方的种群密度,以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群
密度估算值。样方法中取样的关键是要做到随机取样,五点取样法和等距取样法都是常用的取样方法,适
合于不同的地形。
3.调查作物植株上蚜虫的密度、跳蝻的密度等,都采用标记重捕法(选择性必修2 P2)。( )
【答案】错误
【详解】一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法,故调查作物植株上蚜虫的密度、
跳蝻的密度等,都采用样方法。
4.使用样方法调查密度时,对于落入样方边线的样本,一般来说取上边,左边,左上顶点的样本,而不
统计下边,右边,和其它三个顶角的样本。( )
【答案】正确
【解析】样方内的个体无论大小都要计数,若有正好在边界线上的,应遵循“计上不计下,计左不计右”
的原则。
5.样方法估算种群密度是通过计数所有样方内的个体数除以面积(或体积)得到的。( )
【答案】错误
【解析】计算各样方内种群密度的平均值,即为该种群的种群密度的估计值。
高考真题剖析
1.某陆生植物种群的个体数量减少,若用样方法调查其密度,下列做法合理的是( )
A.进行随机取样,适当扩大样方的面积
B.将样方内的个体进行标记后再计数
C.采用等距取样法,适当减少样方数量
D.采用五点取样法,适当缩小样方的面积
【答案】A
【分析】样方法调查种群密度的注意点:①随机取样;②样方大小适中:一般乔木100m2、灌木16m2、
草本1m2;③样方数量不宜太少;④一般选易辨别的双子叶植物(叶脉一般网状); ⑤常用五点取样法
和等距取样法。
【详解】A、由于该陆生植物种群的个体数量较少,所以应适当扩大样方面积,使样本数量足够多,以保
证所测得数据更加接近真实值,A 正确;
B、样方法调查种群密度时,可直接对样方内的个体进行计数,B 错误;
C、可采用等距取样法调查,不能减少样方数量,要确保一定的样方数量并求平均值,以减少误差,C 错
误;
D、可采用五点取样法调查,由于该陆生植物种群的个体数量较少,所以应适当扩大样方面积,D 错误。
限时训练
A 组(选择题为单选)
1.调查种群密度对人类的生产实践有重要的指导意义,不同的种群采用不同的方法调查种群密度,下列
相关叙述错误的是( )
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A.调查沿河岸分布的芦苇的种群密度,适合采用等距取样法,且要做到随机取样
B.调查濒危物种的种群密度,不适合选用样方法或标记重捕法,应采用逐个计数法
C.调查农田里的跳蝻种群密度,应采用标记重捕法,经捕获后的动物更难被捕获,则调查的结果要
比实际值偏大
D.调查某些动物的种群密度不适合用标记重捕法时,可借助先进的科学技术对动物的粪便、声音等
特征进行分析计数
【答案】C
【详解】A、沿河岸分布的芦苇,河岸地形起伏不大较平坦,适合用等距取样法,要随机取样,A 正确;
B、濒危物种,数量很少,应该用逐个计数法,B 正确;
C、跳蝻是蝗虫的幼虫,活动能力弱,适用样方法调查,C 错误;
D、某些动物的种群密度不适合用标记重捕法,也不适合用样方法,可借助先进的技术对其粪便、声音、
花纹、足迹等特征进行分析计数,D 正确。
2.某生态园的面积为40 hm2,研究小组采用标记重捕法调査仓鼠的种群密度,第一次捕获120 只做标记后
全部放掉,第二次捕获200 只,其中发现10 只带有标记。下列相关叙述中,正确的是( )
A.该农场仓鼠的种群密度约2400 只/hm2
B.此种方法可以调査该地蚜虫的种群密度
C.第一次捕获与第二次捕获的间隔时间越短越好
D.仓鼠在捕捉一次后更难捕捉,导致统计的种群密度比实际密度大
【答案】D
【详解】A、该农场仓鼠的种群密度约(120×200÷10)÷40=60 只/hm2,A 错误;
B、蚜虫是寄生在枯木和枯树根中的虫子,不适宜采用标记重捕法调查其种群密度,应采用样方法调查其
种群密度,B 错误;
B、第一次捕获与第二次捕获需要间隔一定的时间,并不是间隔的时间越短越好,C 错误;
D、仓鼠在捕捉一次后更难捕捉,会导致第二次捕获的有标记的个体数减少,统计的种群密度比实际密度
大,D 正确。
3.下列关于种群密度调查方法的叙述,正确的是( )
A.调查具有趋光性的农林害虫时,可通过黑光灯诱捕法准确反映它们的种群密度
B.若调查对象为大型濒危动物则不宜选用样方法,例如调查东北虎的种群密度时可借助红外相机
C.标记重捕法调查种群密度时,两次捕捉的间隔时间越长统计结果越准确
D.标记重捕法中,若第二次捕捉前有部分同种个体迁出,则调查结果会偏大
【答案】B
【详解】A、调查具有趋光性的农林害虫时,可通过黑光灯诱捕法估算种群密度,A 错误;
B、东北虎体型大,危险度高,且活动能力强,调查东北虎的种群密度时可借助红外相机,不适合采用样
方法,B 正确;
C、两次捕捉时间间隔长短对调查结果有影响,如时间太长导致部分标记物脱落等,导致调查结果不准确,
C 错误;
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D、标记重捕法中若第二次捕捉前有大量同种个体迁出,因为不知道被标记个体的比值,故无法确定调查
结果是偏大还是偏小,D 错误。
4.粪便DNA 标记重捕法是通过调查动物的粪便,获取其中的DNA 来确定种群的密度。在调查区域不同
地点的同一物种的粪便数据中,随机选取某一粪便进行DNA 检测(某个体),再将该区域获得的该物种
粪便进行DNA 检测,统计“某个体”的数量,再通过计算得到种群密度。下列相关叙述错误的是( )
A.降雨、降雪等过程会影响粪便DNA 标记重捕法的调查结果
B.用粪便DNA 法辨别不同个体时需要去除粪便中微生物的DNA
C.粪便中的DNA 来自于动物消化道脱落的细胞,结果更准确可信
D.粪便DNA 标记法可用于调查警觉性高,不易被人类观察到的兽类种群密度
【答案】B
【详解】A、降雨、降雪等降水过程会影响粪便的收集,进而影响调查结果,A 正确;
B、不同的生物DNA 具有特异性,利用粪便DNA 辨别不同个体时不需要去除粪便中微生物的DNA,B 错;
C、粪便中的DNA 来自于动物消化道脱落的细胞,不同个体的DNA 具有特异性,调查结果更加准确可信,
C 正确;
D、粪便DNA 标记重捕法对动物没有损害,适用于警觉性高,不易被人类观察到的兽类种群,D 正确。
5.为了模拟标记重捕法调查种群密度,某兴趣小组设计了如下实验:在一个较大的容器中装入若干黄豆,
随机取出1 勺统计数量并做好标记;然后将做好标记的黄豆放回容器中振荡摇匀;再次从容器中随机取出
1 勺黄豆,统计这勺黄豆的总数量及其中被标记的黄豆的数量;根据第二次取出的黄豆中标记个数占总个
数的比例,计算出该容器中所有黄豆的数目。下列叙述正确的是( )
A.标记好的黄豆放回后摇匀可使其数量的估算结果更准确
B.黄豆模拟的是一个种群,黄豆的数量模拟的是种群密度
C.黄豆的大小、性状和颜色对估算结果的准确性影响很大
D.通过该方法计算所得的黄豆数量一定与其实际数量相同
【答案】A
【详解】A、做好标记的豆放回后摇匀后能使标记的个体数在所有黄豆中所占的比例处处相等,因而可使
各种豆数量的估算结果更准确,A 正确;
B、每种豆模拟的是一个种群,黄豆的数量模拟的是种群数量,B 错误;
C、黄豆的大小、性状和颜色的差异性对估算结果的准确性影响不大,C 错误;
D、通过该方法计算所得的黄豆数量只是一个估算值,与黄豆的实际数量未必相同,D 错误。
6.豚草原产北美洲,被列入中国外来入侵物种名单(第一批)。在实地调查豚草的种群密度前,某校生
物教师组织学生进行了一次模拟调查,教师给同学们模拟了一块长方形地块,如下图所示,图中直角图案
“
”代表豚草。下列相关叙述错误的是( )
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A.模拟调查能强化锻炼学生如何正确使用样方法,能取代实地调查
B.对于此长方形模拟地块,学生可以采用等距取样法进行取样
C.模拟地块中豚草的分布较均匀,可能与实地调查结果有较大的差别
D.在实地调查的过程中,要避免人为因素对当地环境造成破坏
【答案】A
【详解】A、模拟调查能强化锻炼学生如何正确使用样方法,但实地调查能较为准确地调查真实的种群数
量,因此不能取代实地调查,A 错误;
B、随机取样的方法:五点取样法和等距取样法,对于此长方形模拟地块,学生可以采用等距取样法进行
取样,B 正确;
C、模拟地块中豚草的分布较均匀,可能与实地调查结果有较大的差别,因为真实环境中豚草可能分布比
较集中或稀松,C 正确;
D、在实地调查的过程中,要保护好当地的环境,避免人为因素对当地环境造成破坏,D 正确。
B 组(选择题为不定项)
1.光肩星天牛是一种林木蛀干害虫,林业工作者常通过检查产卵孔、羽化孔(成虫羽化在树干留下的小
孔)和幼虫粪便等方法对该虫进行监测预报。某研究机构借助标记-释放-回捕法,将引诱剂与诱捕器组合
对某旱柳林内光肩星天牛的成虫数量进行估算,其结果如下表:
统计项目
标记释放总数/头
诱捕总数/头
回捕标记数/头
雄性
574
65
27
雌性
574
62
32
总数
1148
127
59
下列推断正确的是( )
A.该区域内光肩星天牛成虫的准确数量为2471 头
B.经估算,该区域内光肩星天牛成虫雄性数量多于雌性数量
C.利用实验中的引诱剂诱捕光肩星天牛可严重破坏种群正常的性别比例
D.调查该区域内旱柳株数和每株新羽化孔数也可估算光肩星天牛羽化成虫数量
【答案】BD
【详解】A、种群中的个体数=第一次捕获数×第二次捕获数÷标记后重新捕获数,解得该区域内光肩星天牛
成虫的估算数量为(574+574)×(65+62)÷(27+32)=2471 头,A 错误;
B、种群中的个体数=第一次捕获数×第二次捕获数÷标记后重新捕获数该区域内光肩星天牛成虫雄性数量为
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574×(65÷27)≈1382,成虫雌性数量为574×(62÷32)≈1112,因此该区域内光肩星天牛成虫雄性数量多
于雌性数量,B 正确;
C、引诱剂可以是性引诱剂也可以是其他方式的引诱,利用实验中的引诱剂诱捕,结合表格中的数据,诱
捕的雄性和雌性数量基本一致,故该引诱方式不会破坏种群正常的性别比例,C 错误;
D、据题中信息,林业工作者常通过检查产卵孔、羽化孔和幼虫粪便等方法对该虫进行监测预报,故调查
该区域内旱柳株数和每株新羽化孔数也可估算光肩星天牛成虫数量,D 正确。
2.生物兴趣小组对某一山地的蒲公英进行了取样调查,所取样方的面积为1m2,调查结果如图所示,下列
有关叙述错误的是( )
A.该取样为等距取样,不符合随机取样原则
B.该山地蒲公英种群密度约为6.6/m2,结果为估算值
C.若蒲公英数量较少,可适当增加样方数量或样方面积
D.此方法也适用于蚯蚓、跳蝻、家鼠等生物种群密度的调查
【答案】ABD
【详解】A、该调查方法为五点取样法,五点取样法和等距取样法均符合随机取样原则,A 错误;
B、统计样方数量时,需要统计样方内和相邻两边及角上的生物数量,据图分析,该山地蒲公英种群密度=
(5+4+5+5+6)÷5=5.0/m2,统计的结果为估算值,B 错误;
C、若蒲公英数量较少,可适当增加样方数量或样方面积,以获得足够多的个体数进行统计,减少实验误
差,C 正确;
D、蚯蚓、跳蝻等生物个体较小,活动能力弱,活动范围较小,适用于样方法调查种群密度,但家鼠活动
能力较强,适用于标记重捕法调查,D 错误。
3.样方法是生态学研究中经常使用的调查方法。以下关于样方法的叙述正确的是( )
A.调查蝗虫幼虫种群密度应根据地段形状确定取样方法
B.五点取样法能精确调查荷塘中靖蜓目昆虫的种类数
C.用样方法调查草地蒲公英种群密度时应对各样方数据求平均值
D.利用样方法调查不同植物的种群密度一般要选用相同的样方面积
【答案】AC
【详解】A、取样方法可根据地段形状来确定,故调查蝗虫幼虫种群密度应根据地段形状确定取样方法,A
正确;
B、调查荷塘中蜻蜓目昆虫的种类数不能采用五点取样法,原因是昆虫的活动能力强、活动范围广,B 错
误;
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C、用样方法调查草地蒲公英种群密度时应对各样方数据求平均值,从而减小实验误差,C 正确;
D、调查不同的植物类型时样方面积应该不同,如调查乔木种群密度时样方面积要比调查草本植物种群密
度时的样方面积大,D 错误。
4.某生物兴趣小组,在评估一块面积为20m×30m 菠菜地受蜗牛危害的程度时,对该地蜗牛的种群密度和
数量进行调查与测定。下列做法或说法中,你认为错误的是( )
A.取样方法最好是样方法中的等距取样法
B.布设的样方数量越多,测得蜗牛的种群密度数值与实际偏差越小,因此,可适当增加样方数量
C.选取的5 个样方(样方面积为1m2)中捕捉到蜗牛数量分别是18 只、20 只、19 只、21 只和17 只,
则该菠菜地中蜗牛数量大约为1.14 × 104只
D.如个别样方里没有捕捉到蜗牛,则在计算时应舍弃该样方
【答案】AD
【详解】A、由题干信息可知,调查区域为一块面积为20m×30m 菠菜地,近似方形,适合采用五点取样法
取样,A 错误;
B、为减少实验的偶然性,在调查过程中布设的样方数量要多,这样测量值与实际偏差就小,B 正确;
C、选取的5 个样方(样方面积为1m2)中捕捉到蜗牛数量分别是18 只、20 只、19 只、21 只和17 只,则
该菠菜地中蜗牛数量大约为(18+20+19+21+17)÷5×(20×30)=1.14×104 只,C 正确;
D、如个别样方里没有捕捉到蜗牛,则在计算时保留该样方,最后求平均值,D 错误。
5.某研究小组调查了某片混交林植物的生长情况,选择了若干样地进行调查,统计了乔木树种A、B 两个
种群中的各年龄期的个体数目的比例,结果如表所示。回答下列问题:
乔木树
种
幼年树/%
成年树/%
老年树/%
A
34.78
34.16
31.06
B
87.13
7.92
4.95
(1)决定该片混交林中植物种群密度的直接因素是 (填种群数量特征)。
(2)调查植物的种群密度时一般采用 法。某同学在对一种植物的种群密度进行调查时,得到该
植物的分布情况如下图所示(图中黑点表示该种植物),在计数时,应记录的数目是 个。在
取样时应注意的原则是 等。
(3)据表分析,乔木树种A 的年龄结构类型是 ,乔木树种B 的年龄结构类型是 。
(4)在调查某片混交林植物的生长情况时,研究小组还调查了1hm2范围内的某种松鼠。第一次捕获并标记
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了48 只松鼠,第二次捕获了35 只松鼠,其中有标记的松鼠16 只,则该种松鼠在该片混交林中的种群密度
约为 只/hm2。),若个别标记物脱落,计算所得数值与实际数值相比 (填“偏
高”“偏低”或“不变”)。
【答案】(1)出生率和死亡率
(2) 样方法 8 随机取样
(3) 稳定型 增长型
(4) 105 偏高
【详解】(1)能够决定种群密度的直接因素有出生率和死亡率、迁入率和迁出率,但该地区是植物,无
迁入率和迁出率,故决定该片混交林中植物种群密度的直接因素是出生率和死亡率。
(2)调查植物的种群密度时一般采用样方法。在计数时,应计算相邻两边及夹角上的数量,记录的数目
是8 个。在取样时应注意的原则是随机取样等。
(3)种群年龄结构(年龄组成)的三种类型是根据各年龄期的个体数目的比例确定的,表中幼年个体数
量比较多的(B)是增长型,各年龄阶段的个体数量相差不大(A)是稳定型。
(4)根据标志(标记)重捕法计算公式,种群中个体数(N):标记总数=重捕总数:重捕中被标志的个
体数,即N:48=35:16,则N=48×35÷16=105 只,因此该兔种群的种群数量为105 只/hm2。若个别标记物
脱落,导致重捕中被标志的个体数减少,计算所得数值与实际数值相比偏高。
实验四:培养液中酵母菌种群数量的变化
核心知识回顾
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,可以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、滴管、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.实验结果:酵母菌增长曲线图(如图1)及酵母菌增长速率曲线图(如图2)如下:
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增长曲线的总趋势是先增加再降低,原因是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,种群数量剧增,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,使生存
条件恶化,酵母菌死亡率高于出生率,种群数量下降。
1.实验注意事项及误差分析
(1)先将盖玻片放在计数室上,再用移液器或吸管将培养液滴在盖玻片边缘,让培养液自行渗入,用镊子
轻压盖玻片,避免因菌液过多顶起盖玻片而改变计数室的容积。稍等片刻,待酵母菌全部沉降到计数室底
部再计数。
①如果先加培养液再盖盖玻片,那么盖玻片可能由于已加入液滴的表面张力而不能严密地盖到计数板表面,
使计数室内部液体增多,导致计数结果偏高。此外,先盖盖玻片再滴加培养液,还能避免因直接滴加培养
液时,在计数室内产生气泡,导致计数室相对体积减小而造成误差。
②如果酵母菌未能全部沉降到计数室底部,通过显微镜观察时,就可能出现以下现象:要么能看清酵母菌
但看不清格线,要么能看清格线但看不清酵母菌。
(2)从试管中吸出培养液进行计数前要振荡试管。如果未振荡试管就吸取培养液,可能出现两种情况:一
是从试管下部吸取的培养液浓度偏大;二是从试管上部吸出的培养液浓度偏小。另外,酵母菌常出现“抱
团”现象,因此取样前需要将培养液充分振荡、摇匀,最好用移液器来回吹吸若干次,以确保样品被混匀。
(3)本实验的目的是研究一定时间内酵母菌活细胞数量的动态变化,但实际上显微镜直接计数的是总的菌
体(包括死菌和活菌),可以通过台盼蓝染色法区别活细胞与死细胞。活的酵母菌将呈无色,死的酵母菌将
呈蓝色,然后分别计数,算出两者比例,从而进一步换算出总菌体数中的活菌数。需要注意的是,加入的
台盼蓝的体积应折算在稀释倍数中。
2.单细胞的计数方法——血细胞计数板计数法
(1)血细胞计数板
血细胞计数板是一块比普通载玻片厚的特制玻片。它由四条下凹的槽构成三个平台。中间的平台较宽,它
的中间被一个短横槽隔为两半,每个半边上刻有一个方格网(如图A)。每个方格网上有9 个大方格,其中
只有中间的一个大方格为计数室,供计数用。这个大方格长和宽各为1 mm,深度为0.1 mm,容积为0.1
mm3。
计数室通常有两种规格,一种是大方格分为25 个中方格,每个中方格又分为16 个小方格;另一种是大方
格分为16 个中方格,每个中方格又分为25 个小方格。这两种规格的计数室,每个大方格都由400 个小方
格组成。
(2)计数规则(以计数酵母菌为例)
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①如图B 所示,25 中格×16 小格的计数板,需要对四个顶角及中央5 个中格中的酵母菌进行计数;如图C
所示,16 中格×25 小格的计数板,则只需对四个顶角中格中的酵母菌进行计数。随后估算出每个小方格中
的酵母菌数。
②对于压在中方格边线上的酵母菌,只计数相邻两边(记上不记下、记左不记右)及其夹角上的个体。
③若一个小方格中酵母菌数量过多,可先对样品进行适当稀释后,再重新制片,观察计数。
④每个样品应计数三次,取平均值。
(3)计算公式(以计数酵母菌为例)
核心知识辨析
1.用血细胞计数板对酵母菌计数时,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进行
计数( )
【答案】√
【详解】用血细胞计数板对酵母菌计数时,要先震荡培养液,然后用吸管从锥形瓶中吸取一定量的培养液
进行计数,以使计数值靠近真实值。故本题说法正确。
2.在采用抽样检测法对酵母菌进行计数时,先用吸管吸取培养液,滴于血细胞计数板的计数室,再盖上
盖玻片,待酵母菌全部沉降到计数室底部进行计数(选择性必修2 P11)。( )
【答案】错误
【详解】在采用抽样检测法对酵母菌进行计数时,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。多余的培养液用滤纸吸去。稍待片刻,待酵母菌全部沉降
到计数室底部进行计数。
3.用血球计数板计数某酵母菌样品中的酵母菌数量。血球计数板的计数室由25×16=400 个小室组成,容
纳的液体总体积是0.1mm3。某同学操作时将1mL 酵母菌样品加入99mL 无菌水中稀释,然后利用血球计
数板观察计数。如果该同学观察到血球计数板计数的5 个中格80 个小室中共有酵母菌48 个,则估算
1mL 样品中有酵母菌2.4×108 个。 ( )
【答案】正确
【解析】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×酵母菌培养稀释倍数×10000,
则培养液中的酵母菌数为:48×5×100×10000=2.4×108 个。
高考真题剖析
1.(2022·江苏·统考高考真题)将小球藻在光照下培养,以探究种群数量变化规律。下列相关叙述正确的
是( )
A.振荡培养的主要目的是增大培养液中的溶氧量
B.取等量藻液滴加到血细胞计数板上,盖好盖玻片,稍待片刻后再计数
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C.若一个小格内小球藻过多,应稀释到每小格1~2 个再计数
D.为了分析小球藻种群数量变化总趋势,需连续统计多天的数据
【答案】D
【详解】A、振荡培养的主要目的是加速二氧化碳溶解于培养液中,增大培养液中的溶二氧化碳量,A 错
误;
B、在血细胞计数板上,盖好盖玻片,取等量藻液滴加到盖玻片边缘,让其自行渗入计数室,稍待片刻后
再计数,B 错误;
C、若一个小格内小球藻过多,应进行稀释,一般稀释到每小格4~5 个左右较为合适,C 错误;
D、为了分析小球藻种群数量变化总趋势,需连续统计多天的数据,D 正确。
限时训练
A 组(选择题为单选)
1.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100 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.lmm)进行计数,观察到一个中方格的菌体
数如图。相关叙述正确的是( )
A.先在计数室上方加盖玻片,再沿盖玻片边缘滴加样液
B.为避免酵母菌增殖影响实验结果,滴加培养液后需立即计数
C.计数同一样品时,应统计计数室中的4 个中方格,再取平均值
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,则培养液中酵母菌的密
度为4.5×107个·mL-1
【答案】A
【详解】A、使用血细胞计数板时,先放置盖玻片,然后使培养液从凹槽边缘处自行渗入计数室,A 正确;
B、滴加培养液后等细胞沉降到计数室底部再开始计数,B 错误;
C、计数同一样品时,可对同一计数板上的2 个计数室计数,再取平均值,C 错误;
D、图中一个中格16 小格中的酵母菌数总共有12 个,其中3 个被台盼蓝染色,说明为死细胞,不计数,则
可计数酵母菌为9 个,等体积染色相当于稀释两倍,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×酵母菌培养稀释倍数×10000,则该1mL 样品中酵母菌数约=9÷16×400×200×10000=4.5×108
个•mL-1,D 错误。
2.为了探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化,某同学在计数时进行了如下操作,其中错误的是(
)
A.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
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B.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
C.将计数板放在载物台中央,待酵母菌沉降到计数室底部时,再在显微镜下观察、计数
D.对于压在小方格界线上的酵母菌,只统计了上边、左边及其夹角上的菌体数
【答案】B
【详解】A、吸取培养液计数前要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,减少误差,
A 正确;
B、用吸管吸取培养液后,将培养液滴在血球计数板盖玻片一侧,使其自行渗入计数室,若边缘有多余培
养液,用滤纸吸去,B 错误;
C、将计数板放在载物台中央,静置片刻,待酵母菌沉降到计数室底部,再观察、计数,C 正确;
D、对于压在小方格界线上的酵母菌应计数同侧相邻两边及顶角上的菌体数,另两边不计数,D 正确。
3.某兴趣小组探究了不同条件(见表格)下酵母菌种群数量变化,结果如图所示,下列相关叙述正确的
是( )
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
A.使用血细胞计数板时,应先将培养液小心滴入计数室
B.据图可知相对高温更有利于提高酵母菌种群的K 值
C.相对高温有利于提高酵母菌种群增长速率
D.M 点时A 和B 两试管中酵母菌的出生率相同
【答案】C
【详解】A、使用血细胞计数板时,应先盖盖玻片,再滴培养液,A 错误;
B、K 值与温度无关,与培养液的含量有关,B 错误;
C、A 和B 组都含有酵母菌母液,两组的温度不同,温度高的A 组开始一段时间种群数量上升较B 组快,
说明相对高温有利于提高酵母菌种群增长速率,C 正确;
D、出生率和死亡率的差值决定种群数量变化,因此M 点时,A 和B 两试管中酵母菌的出生率未必相同,
D 错误。
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4.某小组进行“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验,利用血细胞计数板(25×16 型)对酵母菌进行计
数。下列有关叙述正确的是( )
A.从静置试管中吸取底层酵母菌培养液进行计数
B.将培养液滴入血细胞计数板的计数室,待酵母菌全部沉降后盖上盖玻片
C.连续观察7 天记录数据,绘成种群数量变化曲线,种群数量达到K 值前呈“J”形增长
D.取1mL 培养液加9mL 无菌水,若观察到所选5 个中格内共有酵母菌300 个,则培养液中酵母菌的
种群密度为1.5×108个/mL
【答案】D
【详解】A、吸取酵母菌培养液前需要将试管振荡摇匀,A 错误;
B、进行计数时,应该先盖盖玻片,再在盖玻片的边缘滴加培养液,待酵母菌全部沉降后再计数,B 错误;
C、连续观察七天,每天在相同时间取样计数并记录数据,绘成种群数量变化曲线,种群数量呈“S”型增
长,由于存在环境阻力,种群数量达到K 值前不呈“J”形增长,C 错误;
D、计数室的容积是0.1mm3,取1mL 培养液加9mL 无菌水(稀释了10 倍),若观察到所选5 个中格(共
有80 个小方格)内共有酵母菌300 个,则每个小方格内平均有酵母菌300÷80 个,据此估算400 个小方格
中共有酵母菌300÷80×400=1500(个),则1mL 酵母菌样品中约有菌体1500÷0.1×1000×10=1.5×108(个),
即培养液中酵母菌的种群密度为1.5×108 个/mL,D 正确。
5.某兴趣小组将酵母菌分装在500mL 培养瓶后,置于不同培养条件下进行培养,下列相关叙述错误的是
( )
A.在80~100h 内③中酵母菌增长率基本不变
B.40h 内①中酵母菌种群的增长倍数基本不变
C.利用血细胞计数板计数时,压线的个体可将左上两边及其夹角顶点的记在方格内
D.④和⑤出现差异的原因可能是培养瓶中葡萄糖的量不同
【答案】A
【详解】A、随着种群数量的增加,种内竞争加剧,种群的增长率下降,故在80h 到100h 内,③中酵母菌
增长率逐渐减小,A 错误;
B、分析图可知,①为“J”形增长,增长倍数基本不变,B 正确;
C、调查酵母菌种群密度的计数方法是血球计数板计数法,压线的个体采取计上不计下,计左不计右的原
则,可将左上两边的记在方格内,C 正确;
D、④和⑤的环境容纳量不同,出现差异的原因是可能是培养瓶中葡萄糖的量不同,D 正确。
B 组(选择题为不定项)
1.下列调查活动中,计算所得数值与实际数值相比,可能偏大的是( )
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A.用标记重捕法调查种群密度时动物被再次捕捉的机会减小
B.用血细胞计数板计数酵母菌数量时培养液未摇匀
C.用样方法调查蚜虫种群密度时在分布较稀疏的区域取样
D.用血细胞计数板计数酵母菌数量时未经特殊染色处理直接计数
【答案】ABD
【详解】A、标记重捕法计算公式为: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,
若动物被再次捕捉的机会减小,则会导致实验结果偏大,A 正确;
B、酵母菌计数时,从试管中吸出培养液之前应将试管轻轻振荡几次,若未振荡,而直接吸取上层菌液,
会使吸取的菌液中酵母菌比实际更少,导致计算所得数值偏小,若从底部吸取,可能导致偏大,B 正确;
C、用样方法调查蚜虫的种群密度时在分布较稀疏的区域取样,导致结果偏小,C 错误;
D、用血细胞计数板计数酵母菌数量时未经特殊染色处理直接计数,会将活菌和死菌一起计数,会导致实
验结果偏大,D 正确。
2.某实验小组在进行“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验时,将酵母菌接种到装有10mL 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。曲线A、B 是相同培养条件下两批次酵母菌培
养的结果。下列相关叙述正确的有( )
A.检测酵母菌数量时,取样前振荡试管的目的是增加样液中氧气的含量
B.若一个小格内酵母菌过多,则需要舍弃,只计算少的小方格
C.B 批次酵母菌的接种量可能高于A 批次,但环境容纳量接近
D.酵母菌的起始数量和培养液中的营养物质、氧气含量均会影响种群数量的变化
【答案】CD
【详解】A、培养过程中,酵母菌可能会沉在试管底部,如果取样取的是试管底部,实验数据则会偏大;
如果取样取的是试管上部,则实验数据则会偏小,因此取样前应轻轻振荡试管使酵母菌分布均匀,减小计
数误差,A 错误;
B、若一个小格内酵母菌过多,可以进行适度稀释后再进行计数,B 错误;
C、据图乙可知,B 批次增长较A 快,说明B 批次酵母菌的接种量可能高于A 批次,但由于营养液总量相
同,所以环境容纳量相同,C 正确;
D、酵母菌的起始数量和培养液中的营养物质、氧气含量均会影响种群数量的变化,D 正确。
3.某兴趣小组对培养液中酵母菌种群数量变化进行研究,结果如下图。下列有关叙述正确的是( )
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A.实验需要对实验器皿、培养液进行灭菌处理,并在酒精灯火焰附近接种
B.该实验中摇床的转速、温度、培养液的体积是无关变量,时间是唯一的自变量
C.该实验需每隔2 小时计数一次或每隔2 小时接种一支试管最后一起计数
D.用台盼蓝染色后对酵母菌计数,只计呈无色的个体,超过母体一半大的芽体也计数
【答案】ACD
【详解】A、为保证不被杂菌污染,实验需要对实验器皿、培养液进行灭菌处理,酒精灯火焰附近可形成
一个无菌区,为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在酒精灯火焰附近接种,A 正确;
B、该实验中摇床的转速、温度、培养液的体积是无关变量,时间不是唯一的自变量,还有接种量的多少,
B 错误;
C、为使实验的准确,该实验需每隔2 小时记数一次或每隔2 小时接种一支试管最后一起计数绘图分析,C
正确;
D、台盼蓝能将死细胞染成蓝色,活细胞不会被染上颜色,用台盼蓝染色后对酵母菌计数,只计呈无色的
个体,超过母体一半大的芽体也计数,D 正确。
4.有关“探究培养液中酵母菌数量动态变化”的实验,叙述正确的是( )
A.为保证实验结果的科学性,进行该实验时需要设置对照组
B.从试管中吸取培养液前需将试管轻轻震荡数次
C.本实验需要定期更换培养液,确保酵母菌的数量
D.本实验可用染色排除法区分酵母菌的死细胞和活细胞
【答案】BD
【详解】A、该实验无需再设置对照组,因不同时间的取样已经形成对照,A 错误;
B、为了使酵母菌分布均匀和计数准确,取样前要将试管轻轻振荡几次,B 正确;
C、本实验不需要定期更换培养液,C 错误;
D、由于活细胞的细胞膜具有选择透过性,本实验可用染色排除法区分酵母菌的死细胞和活细胞,D 正确。
5.用血细胞计数板(25×16 规格)可进行相关细胞的计数,下列叙述错误的是( )
A.盖盖玻片时如果有气泡产生,可以用吸水纸吸引
B.统计 4 个角中方格内及相邻一边方格线上的细胞
C.若吸取培养液时没有摇匀,计数结果肯定会偏大
D.计数时应不时调节焦距,才能观察到不同深度的菌体
【答案】ABC
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【详解】A、气泡会占据计数室的空间,导致计数室中的菌体数目少,计数结果偏小,产生气泡不可以用
吸水纸吸引解决,要重新做实验,A 错误;
B、用血细胞计数板计数时,根据计数板的规格采用五点取样或者四点取样法计数,但压在方格线上的个
体,应该计数相邻两边及其夹角中的个体,B 错误;
C、从试管中吸取培养液之前,要将试管轻轻振荡几次,使得酵母菌分布均匀,再吸取培养液进行计数,
若吸取培养液时没有摇匀,导致底部菌多,上部菌少,吸取部位靠近底部或者培养液上部,计数结果偏大
或偏小,C 错误;
D、计数一个样品要从两个计数室中计得的平均数值来计算,对每个样品可计数三次,再取其平均值,计
数时应不时地调节焦距,才能观察到不同深度的菌体,D 正确。
6.研究性学习小组为了探究酵母菌种群在不同温度条件下种群密度的动态变化,进行了如下实验:
第一步:配制无菌葡萄糖培养液和活化酵母菌液。
第二步:按下表步骤操作。
第三步:用血球计数板统计起始酵母菌数,并做好记录。
第四步:将各装置放在其他条件相同且适宜的条件下培养。
第五步:连续7 天,每天取样计数,做好记录
装置编号
A
B
无菌马铃薯葡萄糖培养液/mL
10
10
活化酵母菌液/mL
0.1
0.1
温度(℃)
5
25
请回答下列问题:
(1)该实验的自变量是 。某同学用血球计数板进行计数时,在显微镜下观察到图1 所示的现象,则应采
取的措施是 。
(2)在计数时,按以下顺序操作 (填字母顺序),稍待片刻,待酵母菌细胞全部沉降到计数室底部,再
将计数板放在显微镜的载物台上计数。
A.吸管吸取培养液滴于盖玻片边缘
B.盖玻片放在计数室上
C. 多余培养液用滤纸吸去
(3)步骤五中每天应 对两组酵母菌进行取样计数。计数时,研究人员将样液稀释10 倍,采用血细胞计
数板(规格为1 mm×1 mm×0.1 mm)计数,观察到的计数室中细胞分布如图2,则1mL 混合样液中含有酵
母菌约为 个。
(4)对图2 的中方格中酵母菌计数时,最佳计数路径是 (a ~d 中选择填空)。一个血球计数板中有
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个计数室。
(5)在实验过程中,若先滴加培养液后盖盖玻片,则计数时结果 (填“偏大”“偏小”“基本不变”)。
实验结束后,用试管刷蘸洗涤剂擦洗血球计数板的做法是错误的,正确的方法是 。
(6)实验小组的同学发现,B 组酵母菌到了第6 天种群数量开始下降,请分析下降的原因有 。(答出两
点)
【答案】(1) 温度 先稀释再计数
(2)BAC
(3) 定时(固定时间) 3.5×107
(4) a 2
(5) 偏大 先浸泡再冲洗
(6)营养物质不足,氧气不足,有害代谢物质积累,pH 值下降等
【详解】(1)由表格数据可知,该实验的自变量是温度。图1 显示,酵母菌数量过多,无法计数,应先稀
释再计数。
(2)在计数室,先把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,最后多余培养液用滤
纸吸去,稍待片刻,待酵母菌细胞全部沉降到计数室底部,再将计数板放在显微镜的载物台上计数,则正
确的操作顺序是B→A→C。
(3)为排除无关因素的干扰,步骤五中每天应定时(固定时间)对两组酵母菌进行取样计数。计数时,
研究人员将样液稀释10 倍,采用血细胞计数板(规格为1mm×1mm×0.1mm)计数,利用五点取样法计数
的每个中方格中酵母菌数为14 个,则1mL 混合样液中含有酵母菌约为=14÷16×400÷
(1mm×1mm×0.1mm)×10=3.5×107 个。
(4)对方格中的酵母菌计数时,应采用S 型路径,最佳计数路径是a。一个计数板有2 个计数室。
(5)利用血细胞计数板计数酵母菌数量时,先滴培养液后盖盖玻片可能由于已加入的液滴的表面张力作
用使其未能严密的盖到计数板表面上,使计数室内的体积增大,从而使计数结果偏大。实验结束后,血球
计数板的清洗方法是先浸泡再冲洗。
(6)因营养物质不足,氧气不足,有害代谢物质积累,pH 值下降等因素,导致培养后期酵母菌种群数量
开始下降。
实验五:研究土壤中小动物类群的丰富度
核心知识回顾
1.实验原理
(1)土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性。
(2)调查方法:常用取样器取样的方法进行采集、调查。
(3)调查对象:样本中肉眼可见的所有动物。
(4)调查指标:样本中小动物的种类和相对数量。
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(5)统计方法:一是记名计算法;二是目测估计法。
2.实验步骤
①制作取样器
准备
②记录调查地点的地形和环境的主要情况
①去表层落叶
取样 ②取一定土壤样品
③标明取样的时间和地点等
①常规方法:诱虫器采集
采集小动物
②简易方法:镊子或吸虫器采集
①借助动物图鉴查清名称
观察和分类 ②使用放大镜、体视显微镜观察
③设计表格,边观察边记录
①统计丰富度
统计和分析
②完成研究报告
3.实验结论
(1)组成不同群落的优势种是不同的,不同群落的物种丰富度是不同的。
(2)一般来说,环境条件越优越,群落发育的时间越长,物种越丰富,群落结构也越复杂。
1.土壤小动物的采集及统计
(1)使用诱虫器采集小动物时利用了土壤小动物具有趋暗、趋湿、避高温的特点。
(2)用体积分数为70%的酒精溶液杀死并保存标本,若要保存活体通常用含有湿棉花的试管收集。
(3)体型较大的小动物可用包着纱布的镊子直接取出来,体型较小的小动物则需用吸虫器采集。
(4)注意区分丰富度的两种统计方法
①记名计算法是指在一定面积(体积)的样地中,直接数出各个种群的个体数目。一般用于个体较大、种群
数量有限的物种。
②目测估计法是按预先确定的多度等级来估计单位面积(体积)中的种群数量。等级的划分和表示方法有:
非常多、多、较多、较少、少、很少,等等。
2.调查方法的比较
方法
适用范围
计数方法
样方法
植物和活动能力较
弱、活动范围较小的
动物和卵
随机选取若干个样方,计算每个样方的种群
密度,再求所有样方种群密度的平均值就为
种群密度的估计值
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标记重捕法
活动能力较强、活动
范围较大的动物
在被调查种群的活动范围内,捕获一部分个
体,做上标记后再放回原来的环境,经过一
段时间后进行重捕,根据重捕中标记个体数
占总捕获数的比例来估计该种群密度
抽样检测法
生活在液体培养基中
的微生物
将含待测生物的培养液滴在计数板上,用显
微镜观察计数板上待测生物的数量,再以此
为根据,估算培养液中待测生物的数量
取样器取样法
具有较强活动能力,
身体微小的土壤小动
物
用一定规格的捕捉器(如采集罐、吸虫器等)
进行取样,通过调查样本中小动物的种类和
数量来推测某一区域内土壤小动物的丰富度
核心知识辨析
1.利用趋光性诱杀红棕象甲(一种昆虫)与使用灯光采集土壤小动物的原理相同( )
【答案】错误
【详解】利用趋光性诱杀红棕象甲与使用灯光采集土壤小动物的原理不相同,使用灯光采集土壤小动物利
用的是其避光性,错误。
2.可以通过标记重捕法来研究土壤中小动物类群的丰富度。(选择性必修2 P30)( )
【答案】错误
【详解】研究土壤中小动物类群的丰富度用取样器取样法,标记重捕法是调查种群密度的方法。
3.武夷山自然保护区内的所有动物和植物构成一个群落( )
【答案】错误
【详解】在相同时间,聚集在一定地域中各种生物种群的集合,叫做生物群落。武夷山自然保护区的生物
除了动、植物外还有微生物,所有的生物共同构成一个群落,该说法错误。
4.物种组成是区别不同群落的重要特征。(选择性必修2 P23)( )
【答案】正确
【详解】 群落的物种组成是区别不同群落的重要特征,生物群落有一定的生态环境,在不同的生态环境
中有不同的生物群落,这句话是正确的。
高考真题剖析
1.(2011·北京·高考真题)在生态学研究中,下列方法与研究目的不相符的是
A.给海龟安装失踪器调查其洄游路线
B.给大雁佩戴标志环调查其迁徙路线
C.用样方法研究固着在岩礁上贝类的种群关系
D.用标志重捕法调查乌尔黄鼠的丰(富)度
【答案】D
【详解】A、示踪器可检测海龟经过的路线,故可调查其洄游路线,A 正确;
B、给大雁佩戴标志环,可依据发现佩戴标志环大雁的到达地区来调查其迁徙路线,B 正确;
C、固着在礁石上的贝类活动能力弱,活动范围小,可采用样方法调查物种丰富度和种群密度,C 正确;
D、乌尔黄鼠是一种生物,用标志重捕法可调查其种群密度,而丰富度是调查的群落中生物的种类,乌尔
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黄鼠属于一个种群没有丰富度,D 错误。
限时训练
A 组(选择题为单选)
1.根据土壤中小动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性,采集小动物时,下列诱虫器最合理的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性,A 装置上的的热光源会使土壤小动物进入到下方的收
集瓶中;B、C、D 装置没有造成收集瓶中避光、避热的环境,A 正确,BCD 错误。
2.土壤中常见的小动物有蜘蛛、鼠妇、蜈蚣、马陆、蚯蚓等。某实验小组欲对土壤中小动物类群的丰富
度进行调查研究。下列叙述错误的是( )
A.取样器取样法既可用于调查种群密度,也可用于调查物种丰富度
B.实验时利用了土壤小动物趋湿、趋暗、避高温的特点
C.用诱虫器采集的小动物可以放入无水乙醇中
D.对于个体较大、种群数量有限的物种,统计其相对数量时常用记名计算法
【答案】C
【详解】A、取样器取样法通过不同样方的取样,既可用于调查种群密度,也可用于调查物种丰富度,A
对;
B、调查土壤中小动物丰富度时,利用了土壤小动物趋湿、趋暗、避高温的特点,B 正确;
C、采集的小动物可用体积分数为70%的酒精处理,以便保存,C 错误;
D、个体较大、种群数量有限的物种,统计物种相对数量的方法是记名计算法,D 正确。
3.下列关于“研究土壤中小动物类群丰富度”实验的说法中,错误的是( )
A.为调查不同时间土壤中小动物类群丰富度,可分别在白天和晚上取同一地块的土样
B.许多土壤小动物有较强的活动能力,可采用标记重捕法调查其丰富度
C.利用小动物的避光、避热性,收集土样中的小动物时可采用带灯罩的热光源
D.对于无法知道名称的小动物,不可忽略,应记录下它们的特征
【答案】B
【详解】A、为调查不同时间土壤中小动物类群丰富度,可分别在白天和晚上取同一地块的土样作为对照
实验,A 正确;
B、土壤小动物身体微小、活动能力强,不能用样方法和标记重捕法调查其丰富度,可采用取样器取样的
方法进行调查,B 错误;
C、利用小动物的避光、避热性,收集土样中的小动物时可采用带灯罩的热光源,C 正确;
D、对于无法知道名称的小动物,不可忽略,应记录下它们的特征,以保证实验结果的可靠性,D 正确。
4.如图是“研究土壤中小动物类群的丰富度”实验中常用的两种装置。下列有关叙述正确的是( )
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A.物种丰富度是指一个群落中的物种数目,要全面了解群落结构时只需统计物种丰富度
B.甲装置主要是利用土壤小动物趋光、趋湿、避热的习性进行采集,乙装置通常用于对体型较小的
土壤小动物进行采集
C.观察土壤小动物特征时,可用普通光学显微镜在40 倍物镜和50 倍目镜下进行观察
D.两种装置采集的小动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中,也可以放入试管中
【答案】D
【详解】A、仅统计物种丰富度不能全面了解群落的结构,要全面了解群落结构,还需要统计物种的相对
数量,A 错误;
B、甲装置为诱虫器,主要是利用土壤小动物避光、避热、趋湿的习性进行采集;乙装置为吸虫器,通常
用于对体型较小的土壤小动物进行采集,B 错误;
C、观察土壤小动物特征时,可借助放大镜、体视显微镜进行观察,若用普通光学显微镜,可在4 倍的物
镜和5 倍的目镜下进行观察,40 倍物镜和50 倍目镜组合放大倍数太大,C 错误;
D、两种装置采集的小动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中(将土壤小动物杀死并保存标本),也
可以放入试管中(试管中放入湿棉花团,可保持小动物活性),D 正确。
5.研究者调查了川西北不同退化程度下高寒草地中部分生物组成情况及土壤有机碳含量,相关数据如下
表。下列叙述错误的是( )
项目
环境变量
未退化
轻度退
化
中度退化
植物
植物种类数
14
13
14
小型土壤节肢动物组成
螨类
70.89%
46.51%
30.75%
跳虫
10.13%
49.10%
59.09%
昆虫
18.98%
4.39%
10.16%
土壤理化性质
有机碳((g·kg-1)
75.39%
59.95%
69.20%
A.可用螨类数量评估不同区域高寒草地的退化程度
B.退化程度越高的高寒草地中土壤有机碳含量越多
C.植物种类多样性降低对不同土壤动物的影响不同
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D.土壤有机碳被微生物分解后为植物提供营养物质
【答案】B
【详解】A、据表格数据分析可知,退化程度越高螨类所占的比例越少,所有可用螨类数量评估不同区域
高寒草地的退化程度,A 正确;
B、据表格分析,未退化的土壤中有机碳含量最多,B 错误;
C、植物种类多样性降低时螨类和昆虫比例减少,但是跳虫比例上升,所以植物种类多样性降低对不同土
壤动物的影响不同,C 正确;
D、土壤有机碳被微生物分解后释放二氧化碳,可为植物光合作用提供原料,D 正确。
B 组(选择题为不定项)
1.某学校生物兴趣小组,利用课外时间进行了“土壤中小动物类群丰富度的研究”的探究活动,不同地
块中获得的部分实验数据如下表所示(种群数量的单位为只)。下列有关分析合理的是( )
蚯蚓
马陆
蜘蛛
鼠妇
蜈
蚣
线虫
蜗牛
……
物种数
甲
地
9
5
4
17
2
28
7
……
47(种)
乙
地
3
1
6
5
0
8
2
……
38(种)
丙
地
14
8
3
16
5
37
9
……
54(种)
A.甲地的线虫可能属于该地区土壤中的优势种群
B.在统计丰富度时,采用取样器取样法和样方法
C.实验利用了土壤小动物避光、趋热的特点
D.调查结果表明丙地的蜘蛛种群密度比乙地小
【答案】AD
【详解】A、据表所知,乙地的线虫数量较其他物种的数量多,所以可能是该地区土壤中的优势种群,A
对;
B、在统计土壤中小动物类群富度时,常采用取样器取样的方法,不能用样方法,统计数目的方法有计名
计算法和目测估计法,B 错误;
C、“土壤中小动物类群丰富度的调查”实验中,利用了土壤小动物趋暗、避高温、趋湿的特点,C 错误;
D、分析表格数据可知,丙地的物种丰富度比乙地大,但丙地的蜘蛛的种群密度比乙地小,D 正确。
2.根据不同物种在群落中的作用不同分为关键种、冗余种。关键种是对群落组成、群落的演替方向等具
有重要作用的物种,冗余种是在群落中作用比较弱的物种。下列相关说法正确的是( )
A.某物种去除后,群落是否保持稳定可判断该物种是否为冗余种
B.冗余种对于群落结构的形成是可有可无的
C.关键种的消失往往使群落结构发生重大改变
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D.随着时间和环境的变化,原有的关键种可能会发生改变
【答案】ACD
【详解】A、冗余种是在群落中作用比较弱的物种,某物种去除后,群落是否保持稳定可判断该物种是否
为冗余种,A 正确;
B、冗余种的存在与否对整个群落的结构和功能不会造成太大的影响,对群落的作用比较微弱,但它的存
在对于群落来说仍然是有意义的,B 错误;
C、关键种是对群落组成、群落的演替方向等具有重要作用的物种,关键种的消失往往使群落结构发生重
大改变,C 正确;
D、群落的物种组成不是固定不变的,随着时间和环境的变化,原有的关键种可能会发生改变,D 正确。
3.土壤中生活着大量的动物和微生物,下列相关叙述正确的是( )
A.土壤中的生物不构成生物群落,因为没有生产者
B.土壤动物种间关系中存在捕食、竞争等关系
C.土壤盐碱度不一样,土壤动物群落构造有差别
D.随机扫取表层土取样,能够检查土壤小动物类群丰富度
【答案】BC
【详解】A、土壤中的动植物种类很多,主要有细菌、真菌、藻类、原生动物和线虫等生物,还有蚯蚓、
千足虫等大型动物。微生物虽然个头小,但它繁殖快,数量多,是土壤生物的主要部分,存在生产者、分
解者和消费者,所以土壤中的生物可以构成生物群落,A 错误;
B、土壤动物都生活在土壤中,要争夺生存的空间,要从生活空间中获取生存的物质。因而土壤动物种间
关系中存在捕食、竞争等关系,B 正确;
C、土壤是土壤小动物生存的家园,不同小动物生活条件要求不同,如土壤含水量、含氧量、盐碱度等,
因此土壤盐碱度不一样,土壤动物群落构造有差别,C 正确;
D、“随机扫取表层土取样”只能调查表层土中的小动物类群丰富度,而不能代表这块土壤的土壤小动物
类群丰富度,应该用取样器取样,D 错误。
4.下列调查活动或实验中,实验所得数值与实际数值相比,一定偏小的是( )
A.探究培养液中酵母菌种群数量时,从试管中吸出培养液计数前没有振荡试管
B.标记重捕法调查池塘中鲤鱼的种群密度时,部分鲤鱼身上的标记物脱落
C.调查土壤小动物丰富度时,用诱虫器采集小动物时没有打开电灯
D.用样方法调查草地中的蒲公英数量时,未统计在样方线上的个体
【答案】CD
【详解】A、培养酵母菌时,酵母菌多沉淀于培养液底部,若不振荡试管,直接从上层吸出培养液计数,
获得数值偏小,直接从下层吸出培养液计数,获得数值偏大,A 错误;
B、若部分鲤鱼身上的标记物脱落,则会引起重捕中被标记的个体数偏小,最终导致实验所得数值比实际
数值大,B 错误;
C、土壤小动物具有趋湿、趋暗、避高温、避光等特性,用诱虫器采集小动物时没有打开电灯,会导致实
验所得数值偏小,C 正确;
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D、用样方法调查蒲公英种群密度时,应随机取样,对于样方线上的个体,要计相邻两条边及夹角上的数
目;若未统计在样方线上的个体,则会使实验所得数值偏小,D 正确。
5.研究人员将某大型湖中水岛划分为4 个类型(每个类型包括若干种水鸟),进而对它们的生态位进行了
相关研究,结果如下表所示(百分比代表使用频率)。下列相关叙述正确的是( )
类型
觅食行为
生境利用
A1
间歇型啄食(100%)
草滩(68.6%),泥滩(15.4%)A
A2
间歇型啄食(86.5%),泥滩挖掘取食
(9.9%)
浅水区(44.2%),泥滩(39.1%)
A3
多种觅食行为
中水区(41.3%),深水区
(30.4%)
A4
潜水取食(99.3%)
深水区(74.7%),中水区
(17.1%)
A.不同水鸟觅食行为的差异是各种水鸟之间协同进化的结果
B.从深水区觅食的A3类水鸟和A4类水鸟的生态位不完全相同
C.若Al类型水鸟长期生活在深水区,则会产生与潜水觅食有关的变异
D.草滩、泥滩、浅水区、中水区、深水区形成了湿地群落的水平结构
【答案】BD
【详解】A、不同水鸟觅食行为的不同是不同种水鸟之间、水鸟与其他生物(例如食物)及水鸟与环境之
间协同进化的结果,A 错误;
B、生态位是指一个种群在生态系统中,在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作
用,从深水区觅食的A3 类水鸟和A4 类水鸟的生态位不完全相同,B 正确;
C、变异具有不定向性,环境只对生物产生的变异起选择作用,C 错误;
D、群落的水平结构指群落的水平配置状况或水平格局,其主要表现特征是镶嵌性,草滩、泥滩、浅水区、
中水区、深水区形成湿地群落水平结构,D 正确。
6.藏羚羊是中国特有的物种,属于国家一级保护动物,主要生活在海拔3700~5500 米的青藏高原,主要
以禾本科和莎草科的植物为食,天敌有棕熊、鹰等。请回答下列问题:
(1)科研人员对甲、乙、丙三个地区的藏羚羊种群特征进行调查,结果如图1 所示。图中I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分
别对应大(5~8 龄)、中(3~5 龄)、小(1~3 龄)、幼(0~1 龄)四个年龄等级(藏羚羊最长寿命为8
年左右)。预测此后一段时间, 地区藏羚羊种群数目将增加。
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(2)图2 表示某地区藏羚羊出生率和死亡率的比值变化(R=出生率/死亡率),b~c 段时间藏羚羊种群数量
变化最可能是 。如果在d 时间,少量藏羚羊从其他地区迁入该地区,则该地区藏羚羊的K
值不变,原因是 。
(3)成年藏羚羊一年中除繁殖季节,绝大部分时间是雌雄分群。生态学家为解释此现象,提出如下假说:形
态相同的个体集中在一起,能有效迷惑天敌,使其难以果断选择捕食对象,减少了被捕食的机会。为检验
该假说的正确性,研究小组用狗(能将抛到草坪上的物体叼回来),质量和大小等相同且适宜的橡胶圈和
橡胶棒做了如表所示的模拟实验:
组别
实验处理
统计并记录
实验组
1
同时向草坪中抛出20 个相同橡胶圈
分别记录每次抛出后,狗叼回第一个物体所用的时间
2
同时向草坪中抛出20 个相同橡胶棒
对照组
?
实验中橡胶圈或橡胶棒模拟的对象是 。对照组应进行的实验处理是 ,若
,则假说成立。
【答案】(1)丙
(2) 先增加后减少 K 值是由环境资源量决定的,与迁入率无关
(3) 雄性或雌性藏羚羊 同时向草坪中抛出分别与实验组1 和实验组2 相同的10 个橡胶棒和10 个
橡胶圈 对照组所用的时间明显少于实验组1 和实验组2
【详解】(1)由图1 可知,丙地区幼年个体较多,老年个体较少,年龄结构类型为增长型,此后一段时间
藏羚羊种群数目将增加。
(2)据图2 可知,图中b
c
﹣段藏羚羊种群R 值先大于1,后小于1,即种群出生率先是大于死亡率,随后
死亡率大于出生率,藏羚羊种群数量变化最可能是先增加后减少;
K 值是指一定的环境条件所能维持的种群最大数量,是由环境资源量决定的,与迁入率无关,所以如果在
d 点,少量藏羚羊从其它地区迁入该地区,该地区藏羚羊的K 值不会发生变化。
(3)分析题意,本实验目的是验证形态相同的个体集中在一起,能有效迷惑天敌,本实验利用质量和大
小等相同且适宜的橡胶圈和橡胶棒代表雄性或雌性藏羚羊,分别记录每次抛出不同物体后,狗叼回第一个
物体所用的时间,用以说明形态相同的个体集中在一起,能有效迷惑天敌,使其难以果断选择捕食对象,
减少了被捕食的机会。所以对照组的处理应该是同时向草坪中抛出分别与实验组1 和实验组2 相同的10 个
橡胶棒和10 个橡胶圈,如果对照组所用的时间明显少于实验组1 和实验组2,则说明假说成立。
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实验六:探究微生物的分解作用
核心知识回顾
1.实验原理
(1)土壤中生活着肉眼看不见的细菌、丝状真菌和呈放射状的放线菌等微生物,它们在生态系统中主要充
当分解者。在不同的气候与环境条件下,落叶在土壤中被分解的时间也不同。
(2)淀粉――――→还原糖――――→砖红色沉淀。
2.案例设计
提出问题:土壤微生物具有分解作用吗?分解过程中物质发生怎样的变化?
项目
案例1
案例2
实验假设
土壤微生物能分解落叶使之腐烂
土壤微生物能分解淀粉
实
验
设
计
实验组
对土壤进行处理(如将土壤用塑料袋
包好,放在60 ℃恒温箱中处理1
h)
A 烧杯中加入30 mL 土壤浸出液+
淀粉糊
对照组
对土壤不做处理(自然状态)
B 烧杯中加入30
mL
蒸馏水
+与A
等量的淀粉糊
自变量
土壤中是否含有微生物
是否加土壤浸出液
实验现象
在相同时间内实验组落叶腐烂
程度小于对照组
A
A1
不变蓝
A2
产生砖红色沉淀
B
B1
变蓝
B2
不产生砖红色沉淀
结论分析
微生物对落叶有分解作用
土壤浸出液中的微生物能分解淀粉
注:在A1、B1 中加入碘液,在A2、B2 中加入斐林试剂并放在50~65 ℃温水中加热。
3.注意事项
(1)探究活动最好在实验室中进行,避免环境中不可控制因素的影响。
(2)各地气候与环境等因素不同,微生物分解落叶所需的时间有差异。
(3)本实验可能等几天甚至几周以上的时间才出结果,因此要有计划的观察和记录。
核心知识辨析
(1)碳循环在生物群落内部以CO2形式进行( )
(2)碳进入生物群落的途径主要是光合作用( )
(3)温室效应会加快极地和高山、冰川融化,海平面上升( )
(4)温室效应解决的措施可通过减少化石燃料的燃烧、减少CO2排放,其他方面不必考虑( )
(5)能量流动伴随着物质循环在生态系统中反复利用( )
(6)探究落叶是否是在土壤微生物的作用下腐烂的实验中,落叶是否腐烂是自变量,土壤中微生物的有无是
因变量( )
【答案】 错 对 对 错 错 错
【详解】(1)碳循环在生物群落内部以有机物的形式进行传递,错。
(2)碳进入生物群落的途径主要是光合作用,对。
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(3)温室效应会加快极地和高山、冰川融化,海平面上升,对。
(4)温室效应解决的措施可通过减少化石燃料的燃烧、减少CO2 排放,以及保护湿地等生态环境,错。
(5)能量不能反复利用,错。
(6)探究落叶是否是在土壤微生物的作用下腐烂的实验中,落叶是否腐烂是因变量,土壤中微生物的有无是
自变量,错。
高考真题剖析
1.在探究土壤微生物对淀粉的分解作用实验中,下列叙述不正确的是( )
A.可使用离心机快速制备土壤浸出液
B.实验的自变量是土壤浸出液和蒸馏水
C.实验中对所用烧杯等器皿无需做灭菌处理
D.实验结果可以用碘液和斐林试剂进行检验
【答案】C
【详解】A、可使用离心机快速制备土壤浸出液,A 正确;
B、实验的自变量是土壤浸出液和蒸馏水,土壤浸出液中有土壤微生物,B 正确;
C、探究土壤微生物对淀粉的分解作用实验,所用烧杯、试管等器皿需灭菌处理,C 错误;
D、土壤微生物可将淀粉分解成还原糖,实验可用碘液检测淀粉的剩余量,用斐林试剂检测还原糖的生成
量,D 正确。
限时训练
A 组(选择题为单选)
1.下列关于“探究土壤微生物对淀粉的分解作用”的课题,设计不合理的是( )
A.用等量土壤浸出液和蒸馏水处理等量淀粉糊
B.实验应分别对土壤浸出液和蒸馏水进行高温灭菌后再处理淀粉糊
C.应在20℃左右下处理7 天后,再进行相关检测
D.用碘液检测淀粉,用斐林试剂检测还原糖
【答案】B
【详解】A、根据题干可知,该实验的自变量是土壤微生物的有无,因此对照组用蒸馏水处理淀粉糊,而
实验组用土壤浸出液处理淀粉糊,A 正确;
B、对土壤浸出液和蒸馏水进行高温消毒后,土壤浸出液中的微生物被杀死,无法探究土壤微生物对淀粉
的分解作用,B 错误;
C、土壤微生物分解淀粉需要时间,实验中应将实验组和对照组在20℃左右下处理7 天后,再进行相关检
测,C 正确;
D、土壤微生物可将淀粉分解成还原糖,实验可用碘液检测淀粉的剩余量,用斐林试剂检测还原糖的生成
量,D 正确。
2.土壤中生存着大量的微生物。“落红不是无情物,化作春泥更护花”这句诗从字面意思看是落花化作
了“泥土”,为了探究这一过程是否与土壤中微生物有关,同学们设计了相关实验,下列相关叙述错误的
是( )
A.该实验遵循单一变量原则,实验所用“落红”不能进行灭菌处理
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B.在处理实验组土壤时,尽可能不改变土壤的理化性质
C.为增加实验的可靠性,可设置多组重复实验
D.为增加实验的可靠性,可将“落红”洗净、干燥后称重
【答案】A
【详解】A、该实验遵循单一变量原则(即土壤中是否含有微生物),实验所用“落红”应该进行灭菌处
理,避免落红上的微生物对实验造成影响,A 错误;
B、在处理实验组土壤时,尽可能不改变土壤的理化性质(属于无关变量,用保持相同且适宜),B 正确;
C、为增加实验的可靠性,可设置多组重复实验,避免因偶然因素导致实验误差,C 正确;
D、为增加实验的可靠性,可将“落红”洗净、干燥(避免落红上的微生物、水分等无关变量对实验造成
印象)后称重(方便计算被分解的质量),D 正确。
3.在对照实验中,控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。下列叙述错误的是( )
A.“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验运用的是“加法原理”
B.达尔文在探究植物向光性的原因时,运用的是“加法原理”
C.“探究土壤微生物对落叶的分解作用”实验运用的是“减法原理”
D.沃泰默切除通向狗小肠的神经,用稀盐酸刺激小肠探究胰液分泌的实验,运用了“减法原理”
【答案】B
【详解】A、比较过氧化氢在不同条件下分解的实验中,实验组作了加温、加肝脏研磨液、加FeCl3 溶液
等处理,属于加法原理,A 正确;
B、达尔文在探究植物向光性的原因时,实验组分别去除尖端或用锡纸罩子罩上胚芽鞘的某个部位,利用
的是“减法原理”,B 错误;
C、“探究土壤微生物对落叶的分解作用”实验中,自变量是土壤中微生物的有无(可采用普通土壤和排
除土壤中微生物的土壤),采用普通土壤的为对照组,实验组为排除土壤中微生物的土壤,与对照组湘比,
实验组利用的是减法原理处理,C 正确;
D、沃泰默切除通向狗小肠的神经,用稀盐酸刺激小肠探究胰液分泌的实验,实验组切除了神经,属于减
法原理,D 正确。
4.某生物兴趣小组以带有落叶的表层土壤(深5cm 左右)为实验材料,研究土壤微生物在适宜温度下的分解
作用,对土壤处理情况如表所示。下列有关叙述不正确的是( )
1 组
2 组
3 组
4 组
土壤处理
灭菌
不灭菌
灭菌
不灭菌
土壤湿度
湿润
湿润
较干燥
较干燥
A.该实验能探究不同土壤湿度条件下,土壤微生物对落叶的分解作用
B.该实验的自变量为土壤是否灭菌,因变量是土壤的湿度
C.为了控制实验中的无关变量,作为实验材料的落叶也应进行灭菌处理
D.预期结论是1、3 组的落叶不被分解,2、4 组中的落叶被不同程度分解
【答案】B
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【详解】A、题中表格有两个自变量:土壤是否灭菌和土壤湿度,因此可以探究不同土壤湿度条件下,土
壤微生物对落叶的分解作用,A 正确;
B、该实验的自变量是土壤湿润条件和是否灭菌,因变量是落叶分解程度,B 错误;
C、作为实验材料的落叶也应进行灭菌处理,防止落叶中的微生物影响实验结果,C 正确;
D、1、3 组土壤灭菌,没有微生物分解落叶;2、4 组没有灭菌,土壤中有微生物分解落叶,在湿润和较干
燥的环境中分解程度不同,D 正确。
5.植物调落物中的碳氨比可以影响某分解者的生命活动。植物凋落物中碳氨比大于30:1 时,该微生物的
生命活动出现氮限制,其会从土壤中额外吸收铵根离子和硝酸根离子;植物凋落物中碳氨比小于30:1 时,
该微生物的生命活动出现碳限制,其分解作用会增加土壤中的无机氮,从而增加植物对氮的吸收。下列说
法错误的是( )
A.该微生物将有机物分解为无机物后被植物利用,促进了生态系统的物质循环
B.受碳限制时,该微生物会利用空气中的CO2或土壤中的碳酸盐进行生命活动
C.受氮限制时,该微生物与植物存在种间竞争关系
D.植物的光合作用会影响碳的输入,进而影响该微生物的生命活动,这又对植物吸收氮产生影响
【答案】B
【详解】A、营腐生生活的细菌和真菌会分解动植物遗体或动物的排泄物中的有机物来生成无机物,供给
植物进行光合作用,进入循环,因此它们能促进自然界中的物质循环,A 正确;
B、该生物是分解者,即使受碳限制时,也不会利用空气中的CO2 或土壤中的碳酸盐进行生命活动,B 错;
C、由题干可知,该分解者受氮限制时,会从土壤非凋落物中额外吸收铵离子和硝酸根离子,此时该微生
物与植物是种间竞争关系,C 正确;
D、植物的光合作用强度会影响碳的输入而影响植物凋落物中碳氮比值,进一步影响该微生物的生命活动,
而微生物的生命活动反过来又会对植物吸收氮产生影响,D 正确。
B 组(选择题为不定项)
1.为探究落叶是否在土壤微生物的作用下腐烂,下列各项构成了一个实验设计,其中符合实验目的和步
骤的是( )
A.可选择带有落叶的土壤为实验材料,筛出落叶和土壤
B.将落叶平均分成两份,把土壤也平均分成两份
C.将土壤分为两组,对照组土壤进行接种微生物处理,实验组土壤不做处理
D.将落叶分别埋入两组土壤中,观察腐烂情况
【答案】ABD
【详解】A、分解落叶的微生物往往在含有落叶的土壤中分布较多,所以可选择带有落叶的土壤为实验材
料,筛出落叶和土壤,A 正确;
B、由实验目的可知,实验分两组,一组实验组,一组对照组,所以要将落叶平均分成两份,把土壤也平
均分成两份,B 正确;
C、将土壤分为两组,应将灭菌的土壤设为实验组,不做处理的土壤设为对照组,C 错误;
D、将落叶分别埋入两组土壤中,一段时间后,观察腐烂情况,D 正确。
2.下图表示甲、乙两个生态系统中积累在植物和土壤中的有机物的比例,下列有关分析不正确的是(
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)
A.甲、乙可分别表示热带雨林生态系统和寒带针叶林生态系统
B.植物枯枝落叶的量越多,则土壤中有机物的含量一定越多
C.乙中土壤有机物的比例小说明该生态系统中植物吸收有机物的能力弱
D.适度增加耕作次数会使农田生态系统中土壤有机物的比例增大
【答案】ABCD
【详解】A、甲积累在土壤中的有机物比例高,甲分解者少,分解能力弱,相反乙分解能力强,甲、乙可
分别表示寒带针叶林生态系统和热带雨林生态系统,A 错误;
B、植物枯枝落叶的量越多,土壤中有机物的含量不一定越多,分解者的生命活动旺盛,分解能力强时,
土壤中有机物的含量会减少,B 错误;
C、乙中土壤有机物的比例小说明该生态系统中分解者分解有机物的能力强,植物属于生产者,不吸收有
机物,C 错误;
D、适度增加耕作次数会使农田生态系统中土壤有机物的比例减小,D 错误。
3.小麦秸秆是一种常见的农业废弃物,为了解决秸秆降解难题某科研团队将我省当年收获的小麦秸秆切
割成小段,于6 月下旬开始分别进行露天堆放、水泡和土埋3 种方式的处理,3 次重复,每隔15 天检测一
次秸秆腐解残留量,结果见下图。下列分析合理的是( )
A.翻耕土埋是利用秸秆的合理方法,此过程未实现能量的多级利用
B.土壤中的空气和水分等条件有利于多种微生物对秸秆的分解
C.如果将处理开始时间延迟30 天,则最终秸秆残留量均高于图中数据
D.由堆放、水泡2 条曲线可以推测好氧型微生物分解能力高于厌氧型微生物
【答案】ABC
【详解】A、由图可知,土埋方式秸秆残留量最少,即分解最快,因此是利用秸秆 的合理方法。能量多级
利用是原本直接流向分解者的,可以再度被利用,如 肥料原本直接回田,通过沼气池微生物发酵将一部
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分能量转换为 沼气让人们]再次利用,而此过程未实现能量的多级利用,A 正确;
B、微生物对秸秆的分解包括体外有机物分解和体内呼吸作用,土壤中的空气和水分等条件有到于细胞呼
吸,B 正确;
C、将处理开始时间延迟30 天,即时间由6 月下旬—10 月初变成7 月下旬—11 月初,整个过程温度将变低,
温度影响酶的活性,导致分解速率变慢,最终秸秆残留量均高于图中数据,C 正确;
D、由堆放、水泡2 条曲线可以推测好氧型微生物分解能力低于厌氧型微生物,D 错误。
4.植物的落叶在土壤里会逐渐腐烂成为腐殖质。某中学的生物兴趣小组对落叶腐烂的原因及不同土壤中
微生物的分解能力进行了实验探究,下列有关叙述正确的是( )
A.若要验证落叶腐烂是由于土壤微生物的分解作用,则实验的自变量是土壤微生物分解作用的有无
B.土壤中的各种动物及微生物共同组成群落,各种微生物在生态系统中均属于分解者
C.若用等量的热带雨林土壤和农田土壤进行实验,则相同时间内热带雨林土壤中未腐烂的落叶的量
较少
D.土壤微生物对落叶的分解是通过微生物的呼吸作用实现的,都与细胞中的线粒体有关
【答案】AC
【详解】A、若要验证落叶腐烂是由于土壤微生物的分解作用,则实验的自变量是土壤微生物分解作用的
有无,A 正确;
B、一定区域内的各种动物、植物及各种微生物共同组成群落,土壤中的自养型微生物属于生产者,B 错
误;
C、热带雨林土壤中微生物的分解能力强,若用等量的热带雨林土壤和农田土壤进行实验,则相同时间内
热带雨林土壤中未腐烂的落叶的量较少,C 正确;
D、落叶的腐烂是由于土壤中微生物的分解作用,实质是通过细胞呼吸将有机物分解,土壤中的微生物包
括细菌和真菌等,细菌是原核生物,细胞中无线粒体,另外有些微生物进行的是无氧呼吸,也与线粒体无
关,D 错误。
5.下图为生态系统能量流动和物质循环的关系图,相关叙述正确的是( )
A.图中白色箭头具有循环往复的特点,黑色箭头具有单向流动的特点
B.若图中物质循环表示碳循环,则碳在③④⑤过程中以CO2的形式传递
C.过程①和过程②分别表示该生态系统能量的输入和散失
D.物质是能量的载体,能量是物质循环的动力
【答案】ACD
【详解】A、图中白色箭头表示物质循环过程,具有循环往复的特点,黑色箭头表示能量流动过程,具有
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单向流动的特点,A 正确;
B、若图中物质循环表示碳循环,碳在生物群落中以有机物的形式流动,则碳在③④摄食过程过程中以含
碳有机物的形式流动,B 错误;
C、过程①表示流入该生态系统的能量,过程②表示热能散失的过程,C 正确;
D、物质作为能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动,能量是物质循环的动力,使物质能够不断在生
物群落和无机环境之间循环往复,D 正确。
6.为积极应对全球气候变化,我国政府在联合国大会上宣布,中国于2030 年前确保碳达峰(CO2排放量
达到峰值)。下图为某科研小组提出的中国陆地生态系统碳循环模式,其中括号内的数据为碳年变化量
(109tC/a),未加括号的数据为碳库存量(109tC);
据图回答相关问题:
(1)图中包含的生态系统成分有 种,进行光合作用的绿色植物在该生态系统中的成分为 ,其同化的
能量,一部分通过呼吸作用以热能的形式散失掉,另一部分 。
(2)考虑化石燃料的燃烧和生产以及生物质燃烧等人为因素时,该系统年向大气净排放的碳量为
((109tC)。
(3)适当改变膳食结构可以缓解人口增长带来的世界性粮食紧缺问题。若将草食动物性食物与植物性食物的
比例由1:2 调整到1:4,不考虑其他食物来源,能量传递效率按10%计算,可节省粮食 (用百分比
表示)。
(4)建立绿色低碳循环发展体系需要世界各国共同参与,主要原因是 ;从生态系统物质循环的角度考虑,
哪些措施可以早日实现碳达峰的目标 (至少答出两点)。
【答案】(1) 4 生产者 用于生长、发育和繁殖
(2)0.62
(3)30%
(4) 碳循环具有全球性 植树造林、使用清洁能源、减少化石燃料的燃烧等
【详解】(1)图中包含的生态系统成分有生产者、消费者、分解者和非生物物质和能量共4 种;进行光合
作用的绿色植物在该生态系统中的成分为生产者;其同化的能量,一部分通过呼吸作用以热能的形式散失
掉,另一部分用于自身的生长、发育和繁殖。
(2)考虑化石燃料的燃烧和生产以及生物质燃烧等人为因素时,由图可知,在中国陆地生态系统中,吸
收C 的只有植物的光合作用;释放C 的有土壤呼吸、人的呼吸、植物的呼吸作用、生物质燃烧和化石燃烧
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+水泥。因此这个条件下该系统年会向大气净排放的碳量=土壤呼吸+植物呼吸作用+生物质燃烧+(化石燃
烧+水泥)-光合作用=(2.04+0.08+1.85+0.18+0.73-4.26)×109t=0.62×109t;
(3)假设草食动物性食物与植物性食物的比例为1:2 时,人类所获得的能量不变为a,则消耗的粮食中
的能量为2/3a×10+1/3a×10×10=40a;假设草食动物性食物与植物性食物的比例为1:4 时,消耗的粮食中的
能量为4/5a×10+1/5a×10×10=28a;故可节省粮食(40a-28a)/40a=30%;
(4)建立绿色低碳循环发展体系需要世界各国共同参与,主要原因是碳循环具有全球性;从生态系统物
质循环的角度考虑,植树造林、使用清洁能源、减少化石燃料的燃烧等可以早日实现碳达峰的目标。
实验七:设计制作生态缸,观察其稳定性
核心知识回顾
1.实验目的:设计一个生态缸,观察这一人工生态系统的稳定性。
2.实验原理
(1)在有限的空间内,依据生态系统原理,将生态系统的基本成分进行组织,构建一个人工微生态系统是
可能的。
(2)在设计时,要考虑系统内组分及营养级之间的合适比例。
3.实验步骤
4.设计要求及目的
设计要求
目的
生态缸必须是封闭的
防止外界生物或非生物因素的干扰
生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生活
力,种类齐全(具有生产者、消费者和分解者)
使生态缸中的生态系统能够进行物质循
环和能量流动,在一定时期内保持稳定
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生态缸的材料必须透明
为光合作用提供光能,保持生态缸内温
度,便于观察
生态缸宜小不宜大,缸中的水量应适宜,要留
出一定的空间
便于操作,且使缸内储备一定量的空气
生态缸的采光应使用较强的散射光
防止水温过高导致水生植物死亡
选择动物不宜过多,个体不宜太大
减少对氧气的消耗,防止氧气的产生量
小于消耗量
5.结果分析
(1)生态缸中的生物只能存活一段时间。虽然生态缸中生态系统成分齐全,但其结构比较简单,自我调节
能力差。
(2)不同的生态缸中生态系统的稳定性时间有长有短。
核心知识辨析
1.就生态系统结构而言,生态瓶的稳定性取决于物种数。( )
【答案】错误
【解析】要考虑系统内组分及营养级之间的合适比例。
2.生态系统的结构和功能处于固定的稳定状态,就是生态平衡( )
【答案】错误
【详解】生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态,就是生态平衡。生态平衡的实质是生态系统结
构和功能处于动态平衡。
3.落叶阔叶林遭到严重破坏时,往往不易在短时间内恢复到原来的状态,原因是其抵抗力稳定性较低 (
)
【答案】错误
【详解】落叶阔叶林遭到严重破坏时,往往不易在短时间内恢复到原来的状态,原因是其恢复力稳定性较
低 。错误。
4.对人类利用强度较大的生态系统,应实施相应的物质、能量投入,保证生态系统内部结构与功能的协
调( )
【答案】正确
【详解】对人类利用强度较大的生态系统,应实施相应的物质和能量的投入,如养鱼场要向鱼塘中大量投
放饲料,以保证生态系统内部结构与功能的协调,提高生态系统稳定性,同时获得较高的渔业产量,故对。
高考真题剖析
1.下列关于“制作生态缸观察生态系统的稳定性”实验的叙述,错误的是
A.加入生态缸的水可以是池塘水
B.不同营养级生物间的比例合适
C.将生态缸放在一定的光照条件下
D.生态缸可长期自动保持稳定
【答案】D
【详解】池塘水中含有微生物,可以作为生态缸的分解者,A 正确;设计生态缸时,不同营养级生物间的
比例合适,B 正确;将生态缸放在一定的光照下是为了保证有能量的输入,C 正确;人工生态系统都不能
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长期保持稳定,D 错误;因此,本题答案选D。
限时训练
A 组(选择题为单选)
1.下列关于实验操作的叙述,错误的是( )
A.制作生态缸时,要将生态缸密封,放置于室内通风、光线良好的地方
B.探究土壤微生物的分解作用实验,对照组的土壤需进行灭菌处理
C.探究培养液中酵母菌种群数量变化的实验不需要再另外设置空白对照组
D.研究土壤中小动物类群的丰富度时,统计物种相对数量的方法有记名计算法、目测估计法
【答案】B
【详解】A、制作生态缸时,要将生态缸密封,并且放置于室内通风、光线良好的地方,使得生态缸中能
够进行正常的光合作用,维持生态缸内的能量供应,A 正确;
B、探究土壤微生物的分解作用,实验组的土壤要灭菌处理,B 错误;
C、探究培养液中酵母菌种群数量变化的实验中,形成前后自身对照,因此不需要另外设置对照实验,C
对;
D、研究土壤中小动物类群的丰富度时,统计物种数量的方法有记名计算法、目测估计法,D 正确。
2.某同学用苔藓、金鱼藻、铁线蕨、蚯蚓、鼠妇、蜗牛等生物和一些石块、泥土设计制作一个较为稳定
的生态缸,以下对其叙述正确的是( )
A.在一定时间范围内,生态缸内能进行碳、氧、氮、磷等元素的循环利用
B.为了美观,生态缸的材料必须透明
C.生态缸要放置在强光直射的地方以获得足够能量
D.生态缸达到稳定状态后,各生物种群数量均达到K 值
【答案】A
【详解】A、生态缸是一个密闭的生态系统,在一定时间范围内,生态缸内能进行碳、氧、氮、磷等元素
的循环利用,A 正确;
B、为了保证生态缸中的植物能够进行光合作用,生态缸的材料必须透明,而不是为了美观,B 错误;
C、生态缸应放置到散射光充足的地方,保证生产者对光照的需求,这样有利于维持其稳定性,而不应该
在阳光直射的地方,否则会导致生态缸中的温度过高,影响生物的生长,C 错误;
D、生态缸达到稳定状态后,各生物种群数量保持相对稳定,但并不一定均能到达K 值,D 错误。
3.为观察生态系统的稳定性,某生物兴趣小组设计了4 个密闭、透明的生态缸,各缸内的组成和条件见表。
下列相关叙述正确的是( )
生态系统组成
光
水
草
藻类
浮游动物
小鱼
泥沙
生态缸编号
①
-
+
+
+
-
+
②
+
+
+
+
-
+
③
+
+
+
+
+
+
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④
+
+
+
+
-
-
注:“+”表示有;“-”表示无。
A.生态缸②③④应置于太阳光能直射的地方
B.生态缸②中的氧气含量应该高于生态缸④
C.生态缸③较生态缸④稳定性高
D.实验说明消费者和生产者是该生态系统不可缺少的成分
【答案】C
【详解】A、生态缸②③④应置于散射光下,不能置于直射光下,A 错误;
B、生态缸②中的氧气含量应该低于生态缸④,因为前者泥沙中分解者的分解作用会消耗氧气,因此其中
的溶解氧含量低,B 错误;
C、生态缸③中成分齐全,而生态缸④中缺乏分解者(泥沙),生态缸③较生态缸④稳定性高,C 正确;
D、生态系统应该具有生产者、消费者和分解者以及非生物物质和能量(光能),由于四个生态缸都具有
消费者,因此不能说明消费者是该生态系统不可缺少的成分,该实验能说明非生物的物质和能量、分解者
是生态系统必不可少的成分,D 错误。
4.某同学在大饮料瓶中加入了水、水草、泥沙、小鱼、小虾等,制作了一个密闭的生态瓶,模拟一个小
型生态系统。下列相关叙述错误的是( )
A.该生态系统的结构包括所有生物及它们之间形成的营养结构
B.该生态瓶中的小鱼和小虾等初级消费者属于第二营养级
C.该生态瓶中的能量转变顺序是:光能→化学能→热能
D.小鱼、小虾及泥沙中的微生物促进了生态系统的物质循环
【答案】A
【详解】A、该生态系统的结构包括组成成分和营养结构,其中该生态系统的组成成分包括生产者、消费
者、分解者和非生物的物质和能量,A 错误;
B、该生态瓶中的小鱼和小虾等初级消费者属于第二营养级,第一营养级是生产者,B 正确;
C、该生态瓶中的能量转变顺序是:光能→化学能→热能,即生物群落内部的化学能最终转变成热能散失,
C 正确;
D、小鱼、小虾及泥沙中的微生物作为消费者、分解者参与构成生态系统,促进了生态系统的物质循环,D
正确。
5.研究人员对某森林草原交错区进行调查,发现与森林生态系统或草原生态系统相比,该交错区的物种
数目较多,且某些物种的种群密度较大,该现象被称为“边缘效应”。下列叙述错误的是( )
A.该交错区的植被垂直结构复杂,为动物创造了栖息空间和食物条件
B.该交错区的物种数目较多,使该生态系统具有较高的抵抗力稳定性
C.森林中的动物大多擅长快速奔跑,草原上树栖和攀缘生活的动物种类特别多
D.一段时间后,该交错区因降水极少而出现一定程度的荒漠化,这属于群落的次生演替
【答案】C
【详解】A、依题意,该交错区与森林生态系统或草原生态系统相比,该交错区的物种数目较多,则植被
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的垂直结构复杂,为动物创造了栖息空间和食物条件,A 正确;
B、交错区的物种数目较多,该生态系统的自我调节能力强,使该生态系统具有较高的抵抗力稳定性,B
对;
C、森林中树栖和攀缘生活的动物种类特别多,草原上的动物大都有挖洞或快速奔跑的特点,C 错误;
D、次生演替是指原来有的植被虽然已经不存在,但是原来有的土壤基本保留,甚至还保留有植物的种子
和其他繁殖体的地方发生的演替。交错区有丰富的物种,因此该交错区出现一定程度的荒漠化的演替属于
次生演替,D 正确。
6.生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态,是生态平衡,下列叙述错误的是( )
A.生产—消费—分解的生态过程正常进行,保证了生态系统的功能平衡
B.演替到稳定阶段的群落各组分恒定不变,保证了生态系统的结构平衡
C.资源的消费与更新保持的收支平衡是实现可持续发展的重要标志
D.生物种群的负反馈调节是生态系统自我调节能力即维持生态平衡的基础
【答案】B
【详解】A、生产—消费—分解的生态过程正常进行,保证了物质总在循环,能量不断流动,生物个体持
续发展和更新,保证了生态系统的功能平衡,A 正确;
B、演替到稳定阶段的群落各组分保持相对稳定;生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、
消费者和分解者;生态系统的各组分保持相对稳定,保证了生态系统的结构平衡,B 错误;
C、资源的消费与更新保持的收支平衡是生态平衡的具体表现,即生态系统中植物在一定时间内制造的可
供其他生物利用的有机物的量处于比较稳定的状态,C 正确;
D、生物种群的负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础,即生态平衡的维持需要通过负反馈调节实现,
D 正确。
7.如图为某河流生态系统受到生活污水(含大量有机物)轻度污染后的净化作用示意图。下列说法错误
的是( )
A.流入该生态系统的能量来自藻类等生产者固定的太阳能
B.AB 段溶解氧减少的主要原因是藻类数量减少和需氧型细菌大量繁殖
C.BC 段藻类大量繁殖的主要原因是有机物分解产生大量的NH4
+等无机盐离子
D.图示过程说明该河流生态系统具有一定的自我调节能力
【答案】A
【详解】A、由题意可知,流入该生态系统的能量不仅来自生产者固定的太阳能,还有污水中的能量,A
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错;
B、分析图可知,AB 段溶解氧大量减少的主要原因是藻类数量的减少和需氧型细菌的大量繁殖,导致溶解
氧随有机物被需氧型细菌分解而大量消耗,B 正确;
C、分析图可知,BC 段含碳有机物在减少,说明有机物被大量分解,产生NH4+等无机盐离子,使藻类大
量繁殖,C 正确;
D、由题意可知,该图表示某河流生态系统受到生活污水(含大量有机物)轻度污染后的净化作用示意图,
体现了生态系统具有一定的自我调节能力,说明该河流生态系统具有抵抗力稳定性,D 正确。
B 组(选择题为不定项)
1.在玻璃瓶底部铺一层潮湿的土壤,播下一粒种子,将玻璃瓶密封,放在靠近窗户能照到阳光的地方,
室内温度保持在30℃左右。不久,这粒种子萌发长成幼苗。若要预测这株植物幼苗能够生存多长时间,下
列叙述正确的是( )
A.要预测植物生存的时间,需要知道土壤含水量和土壤中各种无机盐的含量
B.瓶中植物生存时间的长短,与植物种类无关
C.要预测植物生存的时间,还需要知道植物体光合速率、呼吸速率或有机物积累速率等
D.瓶中CO2总量会影响植物生存时间的长短
【答案】ACD
【详解】A、土壤含水量和土壤中各种无机盐的含量影响植物的生存,则要预测植物生存的时间需要知道
土壤含水量和土壤中各种无机盐的含量,A 正确;
B、不同种类的植物有不同的寿命,则瓶中植物生存时间的长短与植物种类有关,B 错误;
C、植物光合作用速率-呼吸速率=有机物积累速率,如果没有有机物的积累,植物无法正常生长,所以要
预测植物生存的时间,还需要知道植物体光合速率、呼吸速率或有机物积累速率等,C 正确;
D、CO2 是植物进行光合作用的原料,所以瓶中CO2 总量会影响植物生存时间的长短,D 正确。
2.下列关于“设计并制作生态缸,观察其稳定性”的叙述,正确的是( )
A.需要考虑不同营养级生物之间的合适比例
B.提供的生物应具有较强的生活能力
C.生态缸中生物数量越少,达到稳定状态所需的时间越短
D.若该玻璃缸长期置于黑暗中,鱼和植物将会死亡
【答案】ABD
【详解】A、生态缸需要考虑能量输入以及不同营养级生物之间的合适比例,A 正确;
B、生态缸生态系统自我调节能力很弱,所以其中放置的生物必须具有较强的生活力,放置生物的数量要
合适,B 正确;
C、生态缸中生物的种类和数量要维持合适的比例,有利于进行物质循环和能量流动,保持其稳态,C 错
误;
D、若该玻璃缸长期置于黑暗中,植物无法光合作用合成有机物和氧气,则鱼和植物将会死亡,D 正确。
3.下列关于设计并制作生态缸的叙述,不合理的是( )
A.应该将生态缸放置于室内通风、光线良好的地方
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B.生态缸中投放的生物部分只含有生产者和消费者
C.生态缸中由于生物种类不多,所以各营养级之间的能量流动具有双向性
D.为保证足够的氧气供应,生态缸要连通氧气泵,从而保证缸中生物的呼吸
【答案】BCD
【详解】A、结合分析可知,应该将生态缸放在室内通风、光线良好的地方,这样有利于生态系统问稳态
的维持,A 正确;
B、生态缸中投放的生物部分应含有生产者、消费者和分解者,B 错误;
C、能量流动是单向的,与生物种类多少无关,C 错误;
D、制好的生态缸是密闭的,不能连接通气泵,D 错误。
4.为研究森林生态系统的碳循环,对西黄松老龄(50~250 年未砍伐)和幼龄(砍伐后22 年)生态系统
的有机碳库、年碳收支进行测定,结果如表所示(其中,净初级生产力=生产者光合作用固定总碳的速率
-自身呼吸作用消耗碳的速率;异养呼吸是指消费者和分解者的呼吸作用)。下列叙述正确的是( )
西黄松生态
系统碳量
生产者活生物量
(g/m2)
死有机质
(g/m2)
土壤有机碳
(g/m2)
净初级生产力
(g/m2·年)
异养呼吸(g/m2·
年)
老龄
12730
2560
5330
470
440
幼龄
1460
3240
4310
360
390
A.西黄松被砍伐后逐渐形成自然幼龄群落,体现了生态系统的恢复力稳定性
B.幼龄西黄松群落,用于生产者当年的生长发育和繁殖的碳量是360g/m2
C.幼龄西黄松群落的每克生产者活生物量的净初级生产力小于老龄群落
D.根据年碳收支分析,幼龄西黄松群落不能降低大气碳总量
【答案】ABD
【详解】A、生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性,西黄松被砍伐后,其所在群落可逐渐
形成自然幼龄群落,体现了生态系统的恢复力稳定性,A 正确;
B、由题意可知,净初级生产力指的是生产者光合作用固定总碳的速率减去自身呼吸作用消耗碳的速率,
由表格数据显示,幼龄西黄松群落每平方米有360 克碳用于生产者当年的生长、发育、繁殖,储存在生产
者活生物量中,B 正确;
C、西黄松幼龄群落生产者的活生物量比老龄群落生产者的数量少得多,但二者产生有机物的质量差不多,
所以西黄松幼龄群落中每克生产者活生物量的净初级生产力大于老龄群落,C 错误;
D、分析表格数据,根据年碳收支分析,对西黄松幼龄群落来说,流入生物群落的碳(1460)少于释放的
碳的量(1460-360+390=1490),故幼龄西黄松群落不能降低大气碳总量,D 正确。
5.吉林省四平市的西湖湿地公园是利用污水处理厂处理后的“污水”打造出来的人工湿地,湿地中有能
进行光合作用的绿藻、黑藻和芦苇等植物,有以藻类为食的浮游动物,城市污水经过湿地水质得到净化。
下列相关叙述错误的是( )
A.人工湿地建立的过程中,水质净化是因为植物利用了污水中的有机物
B.人工湿地中绿藻分布在浮水层,而浮游动物分布在沉水层,体现了群落的垂直结构
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C.西湖湿地的物种组成会随着季节的变化发生改变,这是群落的季节性
D.湿地中的细菌和真菌属于生态系统的分解者,代谢类型是异养厌氧型
【答案】ABD
【详解】A、人工湿地建立的过程中,水质净化的过程,是通过物理沉降、化学分解和微生物降解共同实
现,植物不能利用污水中的有机物,A 错误;
B、群落的垂直结构大都具有明显的分层现象,分为植物的垂直分层和动物的垂直分层,植物的垂直分层
为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件,因此植物的垂直分层决定了动物的垂直分层,B 错误;
C、西湖湿地的阳光、温度和水分等会随季节而变化,所以其物种组成也会随着季节的变化发生改变,这
是群落的季节性的体现,C 正确;
D、湿地中的细菌和真菌并不都属于分解者,代谢类型多为异养需氧型,D 错误。
6.某生物课外活动小组为探究不同因素对生态系统的影响,设计了如下三个生态瓶。
实验过程如下图所示:
①取三个相同体积的无色透明瓶,分别标记为1、2、3 号;②在1、2、3 号瓶内加等量的水,3 号瓶内另
加少许河泥;③在1、2、3 号瓶中各加入1 条大小相似的同种小金鱼,并在2、3 号瓶中加入等量的金鱼藻,
都用橡胶塞塞紧,然后放在散射光下,记录结果如下表。
瓶号
1 号瓶
2 号瓶
3 号瓶
瓶中金鱼生存的时间(天数)
3
11
25
(1)请据图表回答下列问题:
l
①号和2 号瓶相比,1 号瓶中的金鱼存活的时间较短,说明 是生态系统中不可缺少的成分。
②泥沙中含一定数量的分解者,分解者在生态系统中的作用是 。
③该实验设计的生态瓶比自然生态系统的抵抗力稳定性低,原因是 。
(2)请继续设计实验探究光的存在对生态瓶的影响。
第一步:取相同体积的无色透明瓶作为4 号瓶,4 号瓶的设计处理应该与 号瓶作对照。
第二步: 。
第三步:观察并记录瓶中金鱼生存的时间。
推测最可能的实验结果: 。
【答案】(1) 生产者 将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物 生态瓶中的组分少,营养
结构简单,自我调节能力较弱
(2) 3 3 号瓶置于光照条件(散射光)下,4 号瓶置于黑暗条件下,其他条件相同 4 号瓶内的
金鱼生存时间短于3 号瓶(3 号瓶内的金鱼生存时间长于4 号瓶)
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【详解】(1)①l 号和2 号瓶相比,二者的区别是1 号瓶中没有水草,因此1 号瓶中的金鱼存活的时间较
短,说明生产者是生态系统中不可缺少的成分。
②泥沙中含一定数量的分解者,分解者能将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物,进而供给生产者生
长所需,在物质循环中起着不可或缺的作用。
③该实验设计的生态瓶比自然生态系统的抵抗力稳定性低,主要是因为生态瓶中的组分少,营养结构简单,
自我调节能力较弱,因而抵抗力稳定性差。
(2)为探究光的存在对生态瓶的影响,则实验设计的自变量是有无光照,因变量是小金鱼存活的时间,
第一步:取相同体积的无色透明瓶作为4 号瓶,4 号瓶的设计处理应该与3 号瓶作对照,因为3 号瓶满足了
生态瓶的基本条件,因此用该生态瓶作为对照。
第二步:给与不同处理:3 号瓶置于光照条件(散射光)下,4 号瓶置于黑暗条件下,其他条件(无关变
量)相同。
第三步:观察并记录瓶中金鱼生存的时间(因变量)。由于光照是植物光合作用所必需的,且动物要依赖
植物生存,因此最可能的实验结果是4 号瓶中的小金鱼存活时间短于3 号瓶。
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