Question

（16分）塔胞藻（單細胞微型藻類）是水產動物的優質餌料。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的培養液，每個濃度3個平行組。將塔胞藻分別接種在上述培養液中進行處理。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。實驗結果如下圖甲所示。

（1）在培養操作過程中，為防止雜菌污染，需對培養液進行 （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為 。

（2）研究人員用血球計數板（規格為1mm×1mm×0.1mm）對未經稀釋培養液中的塔胞藻進行計數，計數室內細胞分布見圖乙，則培養液中塔胞藻細胞的密度是 。下列操作會使計數結果偏大的是 。

A 稀釋塔胞藻培養液時，未達到預設的稀釋倍數

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

C 塔胞藻在計數室中均勻分布，但每一個小方格內的塔胞藻過多

D 誤把死細胞當作活細胞

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

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

（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系，可設置以下對照實驗：對照組用完全培養液在適宜條件下培養塔胞藻；實驗組的培養液依次為 （3分）。你認為，在短時間內，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+培養液中的塔胞藻密度比不含Cu2+培養液的小 培養液中的Cu2+濃度越大，塔胞藻密度越小

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

【解析】

試題分析：（1）在培養操作過程中，為防止雜菌污染，需對培養液進行滅菌處理。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、中間五個方格內共有10個塔胞藻細胞，所以未經稀釋培養液中的塔胞藻細胞的密度是（5.0×10×1000）÷0.1＝5.0×105個/mL。稀釋塔胞藻培養液時未達到預設的稀釋倍數、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以及誤把死細胞當作活細胞（即ABD） 都會使計數結果偏大；塔胞藻在計數室中均勻分布，但每一個小方格內的塔胞藻過多，不會導致計數結果偏大或偏小；從三角燒瓶中吸出培養液進行計數之前，未將三角燒瓶輕輕振蕩幾次即從培養液的上方取樣會使計數結果偏小。

（3）圖甲顯示，在相同時間內，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+培養液中的塔胞藻密度比不含Cu2+培養液的小，說明Cu2+對塔胞藻種群數量增長具有抑制作用；在一定濃度范圍內，隨著Cu2+濃度增大，細胞密度逐漸減小，即培養液中的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+ 的完全培養液、缺Mg2+培養液、添加Cu2+ 的缺Mg2+培養液；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，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系的實驗設計的相關知識，意在考查學生能理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯系，具備驗證簡單生物學事實的能力，并能對實驗現象和結果進行解釋、分析和處理，以及能對一些簡單的實驗方案做出恰當的評價和修訂的能力。