Question

【題目】銅綠微囊藻大量繁殖是引起水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要原因，國(guó)家地表水二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)不僅要控制水體富營(yíng)養(yǎng)化，同時(shí)對(duì)Cu、Fe、Zn的控制濃度均為1mg/L�？蒲腥藛T針對(duì)Cu、Zn、Fe的不同離子濃度對(duì)銅綠微囊藻生長(zhǎng)的影響進(jìn)行研究，以期為水體富營(yíng)養(yǎng)化防治提供理論支持。具體實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下，請(qǐng)分析回答：

①藻種的處理：取適量的待接藻樣以5000r/min的速度離心15min后棄去上清液，向其中加入15mg/L的碳酸氫鈉溶液洗滌后再次離心，重復(fù)34次，離心后的藻樣經(jīng)無(wú)菌水稀釋后在無(wú)菌條件下接種，初始藻細(xì)胞密度為106個(gè)/mL左右。

②培養(yǎng)液配制：培養(yǎng)液的配制以藻類(lèi)特定培養(yǎng)基為基礎(chǔ)，分別配制成不含__________等的培養(yǎng)基，然后分別向其中加入CuSO45H2O、檸檬酸鐵胺、ZnSO47H2O來(lái)設(shè)置6組不同Cu、Fe、Zn的質(zhì)量濃度（單位:mg/L）。

③銅綠微囊藻的培養(yǎng)：用250mL三角燒瓶，向其中各裝入培養(yǎng)基150mL，接種經(jīng)饑餓處理過(guò)的藻樣，在適宜條件下培養(yǎng)，每天手動(dòng)搖動(dòng)45次并將錐形瓶互相交換位置。

④藻細(xì)胞密度的測(cè)定：取一定量的試驗(yàn)藻種按一定的稀釋倍數(shù)逐級(jí)進(jìn)行稀釋?zhuān)瑢⑾♂尯蟮脑鍢永�用血�?xì)胞計(jì)數(shù)板進(jìn)行細(xì)胞計(jì)數(shù)得到相對(duì)應(yīng)的藻細(xì)胞數(shù)目，結(jié)果如下。

（1）步驟①中，多次重復(fù)洗滌的目的是__________________________。

（2）步驟②中，應(yīng)分別配制不含_______________等的培養(yǎng)基。步驟③中，“每天手動(dòng)搖動(dòng)45次并將錐形瓶互相交換位置”的主要目的是_____________。

（3）步驟④計(jì)數(shù)前，可以將培養(yǎng)瓶輕輕振蕩幾次，這是為了_____________。

（4）銅綠微囊藻是羅氏沼蝦等的食物，在下圖中用箭頭和文字補(bǔ)充完成能量流經(jīng)銅綠微囊藻種群的情況。

（5）結(jié)果表明，與Zn和Fe相比較，利用Cu離子來(lái)防治水體富營(yíng)養(yǎng)化效果會(huì)更好，請(qǐng)說(shuō)出兩點(diǎn)理由。

①__________________________；②__________________________。

Answer 1

【答案】 洗去藻細(xì)胞表面附著的離子，降低對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響 Cu、Fe、Zn離子 避免藻細(xì)胞光照不均勻 使藻細(xì)胞混合均勻，同時(shí)防止細(xì)胞結(jié)團(tuán)，影響計(jì)數(shù) 用量少，降低了對(duì)環(huán)境的二次污染 效果好，可將藻細(xì)胞控制在較低水平

【解析】試題分析：梳理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)等相關(guān)知識(shí)，借助探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量變化的實(shí)驗(yàn)原理、操作流程、注意事項(xiàng)等相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)，據(jù)此結(jié)合題意，從圖示中提取有效信息，對(duì)比分析各曲線(xiàn)的變化趨勢(shì)，進(jìn)而對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行解答。

(1) 步驟①中，多次重復(fù)洗滌的目的是：洗去藻細(xì)胞表面附著的離子，降低對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。

(2)由題意可知：該實(shí)驗(yàn)是研究Cu、Zn、Fe的不同離子濃度對(duì)銅綠微囊藻生長(zhǎng)的影響，自變量是Cu、Zn、Fe的不同離子濃度，因此步驟②中，應(yīng)先配制不含Cu、Fe、Zn離子的培養(yǎng)藻類(lèi)的特定培養(yǎng)基，再分別向其中加入CuSO45H2O、檸檬酸鐵胺、ZnSO47H2O來(lái)設(shè)置6組不同Cu、Fe、Zn的質(zhì)量濃度（單位:mg/L）。步驟③是讓經(jīng)饑餓處理過(guò)的藻樣在適宜條件下生長(zhǎng)，因此“每天手動(dòng)搖動(dòng)45次并將錐形瓶互相交換位置”的主要目的是：避免藻細(xì)胞光照不均勻。

(3)步驟④計(jì)數(shù)前，可以將培養(yǎng)瓶輕輕振蕩幾次，是為了使藻細(xì)胞混合均勻，同時(shí)防止細(xì)胞結(jié)團(tuán)，影響計(jì)數(shù)。

(4)輸入銅綠微囊藻種群的能量是銅綠微囊藻的同化量。該同化量一部分通過(guò)呼吸作用以熱能的形式散失，一部分用于自身的生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖。用于自身的生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量，一部分通過(guò)羅氏沼蝦等生物的攝食而流向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，一部分通過(guò)遺體、殘骸等流向分解者。 綜上分析，即可畫(huà)出能量流經(jīng)銅綠微囊藻種群的示意圖（詳見(jiàn)答案）。

(5)對(duì)比分析反映實(shí)驗(yàn)結(jié)果的各曲線(xiàn)的變化趨勢(shì)可知：不同的Fe濃度對(duì)銅綠微囊藻的生長(zhǎng)均起促進(jìn)作用，Cu、Zn離子濃度對(duì)銅綠微囊藻的生長(zhǎng)表現(xiàn)為低濃度促進(jìn)、高濃度抑制，但抑制生長(zhǎng)的最低濃度，Cu離子較Zn離子低�？梢�(jiàn)，與Zn和Fe相比較，利用Cu離子來(lái)防治水體富營(yíng)養(yǎng)化效果會(huì)更好的理由為：用量少，降低了對(duì)環(huán)境的二次污染；效果好，可將藻細(xì)胞控制在較低水平。