Question

2．某生物興趣小組開展探究實(shí)驗(yàn)，課題是“培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量與時間的變化關(guān)系”．
實(shí)驗(yàn)材料、用具：菌種和無菌培養(yǎng)液、試管、血球計數(shù)板（2mm×2mm方格）、滴管、顯微鏡等．
酵母菌的顯微計數(shù)方法：
①血球計數(shù)板：是帶有微小方格刻度的玻璃片，用于在顯微鏡下對微生物的計數(shù)．
②將含有酵母菌的培養(yǎng)液滴在計數(shù)板上，計數(shù)一個方格內(nèi)的酵母菌數(shù)量，再以此為根據(jù)，估算試管中的酵母菌總數(shù)．連續(xù)觀察7d，并記錄每天的數(shù)值．
根據(jù)以上敘述回答下列問題：
（1）根據(jù)所學(xué)知識，該課題的實(shí)驗(yàn)假設(shè)是：開始一段時間酵母菌呈“J”型增長，隨著時間的推移，環(huán)境中資源和空間相對減少，酵母菌呈“S”型增長．
（2）本實(shí)驗(yàn)沒有另設(shè)對照實(shí)驗(yàn)，原因是該實(shí)驗(yàn)在時間上形成前后對照．該實(shí)驗(yàn)是否需要重復(fù)實(shí)驗(yàn)？需要（填“需要”或“不需要”）．
（3）在吸取培養(yǎng)液計數(shù)前，要輕輕振蕩幾次試管，原因是使酵母菌均勻分布．如果一個小方格內(nèi)酵母菌過多，難以數(shù)清，應(yīng)當(dāng)采取的措施是適當(dāng)稀釋后再計數(shù)．
（4）設(shè)計表格處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．

時間 次數(shù)	1	2	3	4	5	6	7
1
2
3
平均值

（5）在用血球計數(shù)板（2mm×2mm方格）對某一稀釋50倍的樣品進(jìn)行計數(shù)時，發(fā)現(xiàn)在一個方格內(nèi)（蓋玻片下的培養(yǎng)液厚度為0.1mm）酵母菌平均數(shù)為16，據(jù)此估算10mL培養(yǎng)液中有酵母菌2×10⁷個．
（6）在該實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)你對影響酵母菌種群生長的因素的推測，進(jìn)一步確定一個研究實(shí)驗(yàn)的課題．酵母菌的種群數(shù)量與營養(yǎng)物質(zhì)（代謝廢物或溶氧量）的變化關(guān)系．
（7）某小組進(jìn)行“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”實(shí)驗(yàn)時，同樣實(shí)驗(yàn)條件下分別在4個試管中進(jìn)行培養(yǎng)（如表），均獲得了“S”型增長曲線．根據(jù)預(yù)測的實(shí)驗(yàn)結(jié)果從理論上分析，下列說法錯誤的是B（單選）

試管號	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ
培養(yǎng)液體積（mL）	10	5	10	5
起始酵母菌數(shù)（103個）	10	5	5	10

A.4個試管內(nèi)的種群在$\frac{K}{2}$時增長最快
B.4個試管內(nèi)的種群達(dá)到K值的時間Ⅳ=Ⅰ＞Ⅱ=Ⅲ
C．試管Ⅲ內(nèi)種群的K值與試管Ⅱ不同
D．試管Ⅳ內(nèi)的種群數(shù)量先于試管Ⅱ開始下降．

Answer 1

分析 本題探究“培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量與時間的變化關(guān)系”，則用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌，種群的增長受到培養(yǎng)液的成分、空間、PH、溫度等因素的影響；在理想的環(huán)境中，酵母菌增長呈“J”型增長，在有限環(huán)境中，酵母菌增長呈“S”型增長．

解答 解：（1）開始一段時間酵母菌呈“J”型增長，但是隨著時間的推移，環(huán)境中資源和空間相對減少，酵母菌呈“S”型增長．
（2）該實(shí)驗(yàn)需要檢測酵母菌數(shù)量變化，在實(shí)驗(yàn)時間上形成前后自身對照，沒有另設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)；為提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，應(yīng)進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)．
（3）酵母菌屬于兼性厭氧型生物，在培養(yǎng)過程中會沉在試管的底部，因此在吸取培養(yǎng)液計數(shù)前，要輕輕振蕩幾次試管，使酵母菌均勻分布．如果一個小方格內(nèi)酵母菌過多，難以數(shù)清，應(yīng)適當(dāng)稀釋后再計數(shù)．
（5）在用血球計數(shù)板（2mm×2mm方格）對某一稀釋50倍的樣品進(jìn)行計數(shù)時，發(fā)現(xiàn)在一個方格內(nèi)（蓋玻片下的培養(yǎng)液厚度為0.1mm）酵母菌平均數(shù)為16，據(jù)此估算10mL培養(yǎng)液中有酵母菌=16×50÷（2×2×0.1×10^-3）×10=2×10⁷個．
（6）在該實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，可以進(jìn)一步確定一個研究實(shí)驗(yàn)的課題：酵母菌的種群數(shù)量與營養(yǎng)物質(zhì)（代謝廢物或溶氧量）的變化關(guān)系．
（7）A、4個試管內(nèi)的種群在$\frac{K}{2}$時增長最快，A正確；
B、由表格可知培養(yǎng)液的體積不同，起始酵母菌數(shù)不同，因此4個試管內(nèi)的種群到達(dá)K值的時間不同．Ⅳ號試管內(nèi)的環(huán)境阻力最大，因?yàn)樵嚬軆?nèi)培養(yǎng)液體體積最少，起始酵母菌數(shù)最多，因此最先達(dá)到K值；由于有毒物質(zhì)積累，試管Ⅳ內(nèi)的種群數(shù)量也最先開始下降．相對而言，試管Ⅲ的培養(yǎng)條件最好，其次是試管Ⅰ和Ⅱ，最后是試管Ⅳ．因此，4個試管內(nèi)的種群達(dá)到K值的時間是Ⅳ＜Ⅰ=Ⅱ＜Ⅲ，B錯誤；
C、相對于試管Ⅱ而言，試管Ⅲ中培養(yǎng)液體積較大，利用酵母菌生存，因此試管Ⅲ內(nèi)種群的K值大于試管Ⅱ，C正確；
D、相對于試管Ⅱ而言，試管Ⅳ中起始酵母菌數(shù)量較多，其種群數(shù)量先達(dá)到K值，也先下降，D正確．
故答案為：
（1）環(huán)境中資源和空間相對減少  
（2）該實(shí)驗(yàn)在時間上形成前后對照；需要
（3）使酵母菌均勻分布；適當(dāng)稀釋后再計數(shù)  
（5）2×10⁷
（6）酵母菌的種群數(shù)量與營養(yǎng)物質(zhì)（代謝廢物或溶氧量）的變化關(guān)系  
（7）B

點(diǎn)評 本題考查了探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化實(shí)驗(yàn)的有關(guān)知識，對于此類試題，需要考生注意的細(xì)節(jié)較多，如實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)采用的方法、實(shí)驗(yàn)步驟等；還要求考生掌握探究實(shí)驗(yàn)的原則，對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行修善，并能根據(jù)題干中的信息答題．