Question

（16分）塔胞藻（單細胞微型藻類）是水產(chǎn)動物的優(yōu)質(zhì)餌料。為探究Cu2+對塔胞藻細胞密度的影響，研究人員設置了Cu2+濃度依次為0μmol/L、20μmol/L、40μmol/L、80μmol/L、160μmol/L、320μmol/L的培養(yǎng)液，每個濃度3個平行組。將塔胞藻分別接種在上述培養(yǎng)液中進行處理。分別于處理后的24h、48h、72h及96h進行取樣，測定塔胞藻細胞密度。實驗結(jié)果如下圖甲所示。

（1）在培養(yǎng)操作過程中，為防止雜菌污染，需對培養(yǎng)液進行 （1分）處理。每次取樣測定塔胞藻細胞密度時，均需做3次重復實驗，探究過程共需測定的樣品數(shù)為 。

（2）研究人員用血球計數(shù)板（規(guī)格為1mm×1mm×0.1mm）對未經(jīng)稀釋培養(yǎng)液中的塔胞藻進行計數(shù)，計數(shù)室內(nèi)細胞分布見圖乙，則培養(yǎng)液中塔胞藻細胞的密度是 。下列操作會使計數(shù)結(jié)果偏大的是 。

A 稀釋塔胞藻培養(yǎng)液時，未達到預設的稀釋倍數(shù)

B 對于壓在小方格上、下、左、右四條界線上的塔胞藻，均進行計數(shù)

C 塔胞藻在計數(shù)室中均勻分布，但每一個小方格內(nèi)的塔胞藻過多

D 誤把死細胞當作活細胞

E 從三角燒瓶中吸出培養(yǎng)液進行計數(shù)之前，未將三角燒瓶輕輕振蕩幾次即從培養(yǎng)液的上方取樣

（3）實驗結(jié)論：Cu2+對塔胞藻種群數(shù)量增長具有抑制作用；在一定范圍內(nèi)，Cu2+ 濃度越大，其抑制作用越強。得到上述結(jié)論的依據(jù)是：①在相同時間內(nèi)， ；②在一定濃度范圍內(nèi)， 。

（4）研究人員推測，水體受Cu2+ 污染和缺Mg2+都可能會抑制塔胞藻的光合作用。為探究Cu2+污染和缺Mg2+對塔胞藻光合作用的影響及其相互關(guān)系，可設置以下對照實驗：對照組用完全培養(yǎng)液在適宜條件下培養(yǎng)塔胞藻；實驗組的培養(yǎng)液依次為 （3分）。你認為，在短時間內(nèi)，光合作用生理狀況與細胞密度兩個指標中， 往往能更快地反映塔胞藻受Cu2+毒害的程度。

Answer 1

（16分）

（1）滅菌（1分） 216

（2）5.0×105個/mL ABD

（3）含Cu2+培養(yǎng)液中的塔胞藻密度比不含Cu2+培養(yǎng)液的小 培養(yǎng)液中的Cu2+濃度越大，塔胞藻密度越小

（4）添加Cu2+ 的完全培養(yǎng)液、缺Mg2+培養(yǎng)液、添加Cu2+ 的缺Mg2+培養(yǎng)液（3分） 光合作用生理狀況

【解析】

試題分析：（1）在培養(yǎng)操作過程中，為防止雜菌污染，需對培養(yǎng)液進行滅菌處理。依題意，設置了6種不同的Cu2+濃度、每個濃度3個平行組、分別于處理后的24h、48h、72h及96h進行4次取樣、做3次重復實驗，所以探究過程共需測定的樣品數(shù)為6×3×4×3＝216。

（2）圖乙中，左上、左下、右上、右下、中間五個方格內(nèi)共有10個塔胞藻細胞，所以未經(jīng)稀釋培養(yǎng)液中的塔胞藻細胞的密度是（5.0×10×1000）÷0.1＝5.0×105個/mL。稀釋塔胞藻培養(yǎng)液時未達到預設的稀釋倍數(shù)、對于壓在小方格上、下、左、右四條界線上的塔胞藻均進行計數(shù)以及誤把死細胞當作活細胞（即ABD） 都會使計數(shù)結(jié)果偏大；塔胞藻在計數(shù)室中均勻分布，但每一個小方格內(nèi)的塔胞藻過多，不會導致計數(shù)結(jié)果偏大或偏��；從三角燒瓶中吸出培養(yǎng)液進行計數(shù)之前，未將三角燒瓶輕輕振蕩幾次即從培養(yǎng)液的上方取樣會使計數(shù)結(jié)果偏小。

（3）圖甲顯示，在相同時間內(nèi)，實驗組（Cu2+濃度不為0μmol/L）細胞密度均低于對照組（Cu2+濃度為0μmol/L），即含Cu2+培養(yǎng)液中的塔胞藻密度比不含Cu2+培養(yǎng)液的小，說明Cu2+對塔胞藻種群數(shù)量增長具有抑制作用；在一定濃度范圍內(nèi)，隨著Cu2+濃度增大，細胞密度逐漸減小，即培養(yǎng)液中的Cu2+濃度越大，塔胞藻密度越小，說明Cu2+ 濃度越大，其抑制作用越強。

（4）依題意，該實驗的目的是探究Cu2+污染和缺Mg2+對塔胞藻光合作用的影響及其相互關(guān)系，自變量是Cu2+污染的有無以及是否缺Mg2+，因此需要設置3個實驗組：添加Cu2+ 的完全培養(yǎng)液、缺Mg2+培養(yǎng)液、添加Cu2+ 的缺Mg2+培養(yǎng)液；因變量是塔胞藻光合作用的生理狀況及其塔胞藻密度，在短時間內(nèi)，光合作用生理狀況，通常能更快地反映塔胞藻受Cu2+毒害的程度。

考點：本題考查探究Cu2+污染與塔胞藻種群數(shù)量變化、探究Cu2+污染和缺Mg2+對塔胞藻光合作用的影響及其相互關(guān)系的實驗設計的相關(guān)知識，意在考查學生能理解所學知識的要點，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系，具備驗證簡單生物學事實的能力，并能對實驗現(xiàn)象和結(jié)果進行解釋、分析和處理，以及能對一些簡單的實驗方案做出恰當?shù)脑u價和修訂的能力。