高考生物科學(xué)探究系列5　調(diào)查類實(shí)驗(yàn)的方案與實(shí)施（講解+練習(xí)含答案）

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5調(diào)查類實(shí)驗(yàn)的方案與實(shí)施

調(diào)查類實(shí)驗(yàn)的步驟及方法

1．(2022·江蘇南京高三階段練習(xí))調(diào)查法是生物學(xué)常用的方法之一，下列相關(guān)敘述正確的是()

A．調(diào)查沿河岸分布的某植物種群密度時(shí)，宜采用五點(diǎn)取樣法

B．調(diào)查某瀕臨滅絕的大型肉食動(dòng)物的種群數(shù)量時(shí)，宜采用標(biāo)志重捕法

C．調(diào)查某遺傳病的遺傳方式時(shí)，應(yīng)選擇盡可能多的患病家系作為樣本

D．調(diào)查分布范圍小而個(gè)體大的生物群落的物種豐富度時(shí)，應(yīng)采用目測(cè)估計(jì)法

C[沿河岸分布通常為長(zhǎng)方形分布，因此調(diào)查沿河岸的某植物的種群密度適宜采用等距取樣法，A錯(cuò)誤；瀕臨滅絕的動(dòng)物數(shù)量極少而且是大型肉食動(dòng)物，適合采用逐個(gè)計(jì)數(shù)的方法，不適合用標(biāo)志重捕法，B錯(cuò)誤；調(diào)查某遺傳病的遺傳方式時(shí)，應(yīng)在患者家系中調(diào)查，并且為保證結(jié)果的可靠性，應(yīng)選擇盡可能多的患病家系作為樣本，C正確；調(diào)查分布范圍小而個(gè)體大的生物群落的物種豐富度時(shí)，應(yīng)采用記名計(jì)算法，D錯(cuò)誤。故選C。]

2．(多選)(2023·江蘇選擇性考試)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析是許多實(shí)驗(yàn)的重要環(huán)節(jié)，下列實(shí)驗(yàn)中獲取數(shù)據(jù)的方法合理的是()

編號(hào)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容獲取數(shù)據(jù)的方法

①調(diào)查某自然保護(hù)區(qū)灰喜鵲的種群密度使用標(biāo)志重捕法，盡量不影響標(biāo)記動(dòng)物正常活動(dòng)，個(gè)體標(biāo)記后即釋放

②探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化搖勻后抽取少量培養(yǎng)物，適當(dāng)稀釋，用臺(tái)盼藍(lán)染色，血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)

③調(diào)查高度近視(600度以上)在人群中的發(fā)病率在數(shù)量足夠大的人群中隨機(jī)調(diào)查

④探究唾液淀粉酶活性的最適溫度設(shè)置0℃、37℃、100℃三個(gè)溫度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

A．實(shí)驗(yàn)①B．實(shí)驗(yàn)②

C．實(shí)驗(yàn)③D．實(shí)驗(yàn)④

ABC[灰喜鵲屬于活動(dòng)范圍廣、活動(dòng)能力強(qiáng)的動(dòng)物，應(yīng)使用標(biāo)志重捕法調(diào)查灰喜鵲的種群密度，且標(biāo)記盡量不影響標(biāo)記動(dòng)物正?；顒?dòng)，個(gè)體標(biāo)記后即釋放，A正確；探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化時(shí)，搖勻后抽取少量培養(yǎng)物，適當(dāng)稀釋，用臺(tái)盼藍(lán)染液染色，血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)，被染成藍(lán)色的酵母菌為死細(xì)胞，在觀察計(jì)數(shù)時(shí)只計(jì)不被染成藍(lán)色的酵母菌，B正確；調(diào)查高度近視(600度以上)在人群中的發(fā)病率，應(yīng)在足夠大的群體中抽樣調(diào)查，選取的樣本要足夠的多，且要隨機(jī)取樣，C正確；探究唾液淀粉酶活性的最適溫度時(shí)，應(yīng)在37℃左右設(shè)置更小的梯度，D錯(cuò)誤。故選ABC。]

3．(2022·江蘇金陵中學(xué)高三期中)下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)方法的描述正確的是()

A．可以用樣方法調(diào)查青蛙等活動(dòng)范圍不大的動(dòng)物種群密度

B．可以用稀釋涂布平板法對(duì)培養(yǎng)液中的動(dòng)物細(xì)胞進(jìn)行計(jì)數(shù)

C．可以用高倍顯微鏡觀察葉綠體的結(jié)構(gòu)并計(jì)數(shù)

D．可以用無(wú)水乙醇作為層析液分離綠葉中的色素

A[調(diào)查青蛙、蚜蟲等活動(dòng)范圍不大的動(dòng)物的種群密度，可以用樣方法，A正確；可以用稀釋涂布平板法對(duì)培養(yǎng)液中的微生物進(jìn)行計(jì)數(shù)，B錯(cuò)誤；光學(xué)顯微鏡不能觀察到葉綠體的結(jié)構(gòu)，C錯(cuò)誤；需要用無(wú)水乙醇作為提取液溶解色素，D錯(cuò)誤。故選A。]

4．(2022·江蘇泰州中學(xué)高三開(kāi)學(xué)考試)內(nèi)蒙古某校學(xué)生對(duì)周邊的一草原進(jìn)行調(diào)查，根據(jù)調(diào)查結(jié)果繪制相應(yīng)的圖表。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)下圖是樣方面積與所含物種數(shù)量的關(guān)系，若要調(diào)查某種雙子葉植物的種群密度，選取樣方的最佳面積為S5，你認(rèn)為是否合理？。若要調(diào)查黃鼬的種群密度，常采用的方法是，若調(diào)查結(jié)果比實(shí)際值低，可能的原因是、____________________________等。

(2)調(diào)查不同物種A～J在5個(gè)樣方中的數(shù)量如下表所示(單位：個(gè)/100m2)，則物種G的種群密度是個(gè)/km2。物種D不同個(gè)體之間的形態(tài)結(jié)構(gòu)差異屬于多樣性，樣方1與樣方2的差異體現(xiàn)了群落的結(jié)構(gòu)。

樣方ABCDEFGHIJ

102206314100

26403005308

330268465126

452064080810

520450306910

(3)若該草原的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)僅由甲、乙、丙、丁、戊5個(gè)種群構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)如下圖所示。各種群同化量如下表。

種群甲乙丙丁戊

同化量(J·hm－2·a－1)1.1×1082×1071.4×1099×1072.4×106

該草原的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)中，D為種群，第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)與第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率為。若丁的數(shù)量銳減，則短時(shí)間內(nèi)甲的數(shù)量變化是。

[解析](1)對(duì)于植物應(yīng)采用樣方法進(jìn)行調(diào)查種群密度或物種數(shù)，由圖1可知S1～S4物種數(shù)較少，顯然這個(gè)范圍不合適，在S5時(shí)達(dá)到最大，而S5和S6物種數(shù)基本一致，但面積較大不利于調(diào)查，故選S5相對(duì)較好，但是由于實(shí)驗(yàn)只是做了6組，并不能代表所有可能的面積，有可能存在一個(gè)S4和S5之間的面積更合適，因此不能認(rèn)為S5為最佳面積。若要調(diào)查黃鼬的種群密度，由于黃鼬活動(dòng)能力強(qiáng)活動(dòng)范圍廣，因此，常采用的方法是標(biāo)志重捕法，若被標(biāo)志個(gè)體更易被重捕或兩次捕捉間隔時(shí)間短等原因?qū)е碌恼{(diào)查結(jié)果比實(shí)際值低。

(2)物種G的種群密度是(1＋5＋6＋8＋0)÷5×104＝4×104個(gè)/km2。同物種不同個(gè)體之間形態(tài)的差異是由基因決定的，因此，物種D不同個(gè)體之間的形態(tài)結(jié)構(gòu)差異屬于遺傳多樣性，群落中因?yàn)樗值亩嗌?、光線的明暗、地形的起伏等原因?qū)е碌臉臃?與樣方2的差異體現(xiàn)了群落的水平結(jié)構(gòu)。

(3)根據(jù)圖中的食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)可知，A為第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，B、C為第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)，D為第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)，E為第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)，根據(jù)能量流動(dòng)的特點(diǎn)是單向流動(dòng)，逐級(jí)遞減，且能量傳遞效率是10%～20%。結(jié)合表中數(shù)據(jù)可知，丙是第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，甲和丁都處于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)，乙處于第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)，戊處于第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)。種群乙是該生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)中的第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)，對(duì)應(yīng)于食物網(wǎng)中的D種群。則第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)與第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率為(2×107)÷(1.1