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（8）培养液中酵母菌种群数量的变化
——高考一轮复习生物学探究类实验专练
1.下列关于“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验的叙述，正确的是（ ）
A.将酵母菌接种到培养液中，需要培养较长时间后再进行第一次取样计数
B.因不同时间取样形成自身对照，故本实验无须设置空白对照组，但需要做重复实验
C.使用吸管从静置培养液中部吸取液体，滴加到血球计数板上进行计数
D.细胞沉降到计数室底部会影响计数，因此，必加样后需立即在显微镜下观察计数
2.在进行酵母菌计数时，某同学先将盖玻片放在血球计数板的计数室上，然后吸取摇匀的培养液，滴在盖玻片边缘，让培养液自行渗入。下图是在显微镜下观察到的一个中方格的酵母菌分布情况，相关叙述正确的是（ ）
A.一块血球计数板中央有一个计数室
B.该计数板的一个计数室中有16个中方格
C.未对酵母菌染色会导致计数值比实际值偏小
D.需要对该酵母菌培养液稀释后再重新计数
3.在盛有100mL一定浓度葡萄糖溶液的培养瓶中加入少量活酵母菌，将培养瓶置于适宜温度、通气良好等条件下恒温培养24h，每隔一定时间抽取1mL样液检测酵母菌的数量，统计结果如表所示。下列有关叙述正确的是（ ）
时间（h） 0 3 6 9 12 15 18 21 24
酵母菌数量的对数 3.2 4.1 5.2 6.5 7.5 8.1 8.7 8.3 7.1
A.探究酵母菌的种群数量变化可以用标志重捕法
B.该酵母菌种群数量总体呈“S”型增长，在第18h左右种群数量达到最大值
C.酵母菌计数时，将培养液先滴入计数室后盖上盖玻片，再在显微镜下观察计数
D.用血细胞计数板计数酵母菌数量时只统计中方格内部的酵母菌
4.为探究密闭条件下，一定体积的培养液中酵母菌种群数量的变化规律，研究者进行了相关实验。下列叙述正确的是（ ）
A.血细胞计数板在使用结束后，用清水反复冲洗后可直接使用
B.使用血细胞计数板时，应先滴加培养液再盖盖玻片，以避免计数室产生气泡
C.一段时间后，酵母菌种群数量下降的原因之一可能是培养液中的乙醇浓度过高
D.培养初期，种群数量增长缓慢的原因是种内竞争激烈，出生率略大于死亡率
5.在“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，某次样品稀释10倍后，在25×16型（1个大方格分为25个中方格，每个中方格又分为16个小方格）血细胞计数板上参与计数的5个中方格中的酵母菌总数为300个。下列有关叙述正确的是（ ）
A.营养条件和温度等是影响培养液中酵母菌种群数量变化的非密度制约因素
B.抽样检测时先盖盖玻片，然后在盖玻片一侧滴少量培养液，另一侧用吸水纸吸引
C.可估算培养液中酵母菌密度约为1.5×108个/mL
D.连续观察7天，每天在相同时间取样计数并记录平均值，绘成种群数量变化曲线，达到K值之前种群数量呈“J”形增长
6.在“探究培养液中酵母菌种群数量变化”的实验中，将酵母菌培养液稀释103倍后，用血细胞计数板（规格为1mm×1mm×0.1mm）进行计数，观察到如图的视野。有关叙述正确的是（ ）
A.该计数板的一个计数室中有16个中方格
B.使用时应先滴加培养液再盖上盖玻片后计数
C.若仅依据图示结果，可以估算培养液中酵母菌密度为3.5×109个·mL-1
D.实验结束后，血细胞计数板用试管刷蘸洗涤剂擦洗、晾干
7.在探究培养液中酵母菌种群数量变化的实验中，采用了如图1所示的血球计数板进行计数，连续培养一段时间后绘制培养液中酵母菌种群的数量变化如图2所示。图2中在a点对应的时间，将培养液稀释100倍，经过一系列操作，检测四角上中方格的酵母菌数量分别为22、26、24、28。下列叙述正确的是（ ）
A.培养液中酵母菌逐个计数非常困难，可采用取样器取样法进行统计
B.用血球计数板计数时，先滴加一滴稀释后的培养液于玻片中央，再从一侧缓缓盖上盖玻片，避免产生气泡
C.此培养液中酵母菌数量达到环境容纳量时种群密度约为8×108个/mL
D.图2中a点酵母菌种群增长率最大，年龄组成为增长型
8.某兴趣小组探究了不同浓度的葡萄糖溶液中酵母菌种群数量的变化趋势，结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A.本实验中酵母菌的种群数量可用抽样检测的方法进行统计
B.在20～24h之间，葡萄糖浓度为2%时酵母菌种群数量增长速率比葡萄糖浓度为7%时慢
C.当葡萄糖浓度为4%时，在后期酵母菌种群数量下降可能与酒精含量高以及pH降低有关
D.当葡萄糖浓度为7%时，酵母菌种群数量较多是由于无氧呼吸供能较多
9.如图为某同学在完成“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验时，通过显微镜观察到的血细胞计数板（1mm×1mm×0.1mm）上一个中方格内的菌体分布情况，稀释倍数为100倍口下列说法不正确的是（ ）
A.本实验存在对照，且对酵母菌数量的调查方法常用抽样检测法
B.制片时，先用吸管滴加样液，再将盖玻片放在计数室上
C.取样时从静置的培养液底部吸取，会导致数据偏大
D.若五个中方格的酵母菌平均数如图所示，则估算该稀释度下酵母菌的种群密度为6×108个/mL
10.在探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，下列出现的问题以及采取的解决措施，对应不合理的是（ ）
A.计数室中的酵母菌数量过多，难以数清——将培养液适当稀释后再取样
B.两名同学对同一培养瓶中酵母菌计数时结果差异较大——将培养液摇匀后再计数
C.两名同学对同一计数室中酵母菌计数时得到结果不同——规范对于压在边线上的酵母菌计数时的方法
D.随着培养时间的延长，培养液中酵母菌的数量下降——设置重复实验进行多次统计
11.为探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化，某研究性学习小组按下表完成了有关实验。
试管编号 培养液/mL 无菌水/mL 酵母菌母液/mL 温度/℃
A 10 0 0.1 20
B 10 0 0.1 5
C 0 10 0.1 20
（1）该实验探究的是______________对酵母菌种群数量变化的影响。
（2）本实验中，某学生的部分实验操作过程如下：
①将A、B、C三支试管放置在表中相应的温度下培养（其他条件相同且适宜）第一天开始取样计数，连续七天；
②用无菌吸管从静置试管中吸取酵母菌培养液少许；
③将吸取的菌液加入到血细胞计数板计数室中，再盖上盖玻片，并用滤纸吸去多余菌液。
请纠正该同学实验操作中的两个错误。
a.__________；
b.__________。
（3）估算培养液中酵母菌种群密度的常用方法称为____________________。若吸取酵母菌样液1mL并稀释100倍，采用血细胞计数板（规格为1mm×1mm×0.1mm，由400个小格组成）计数，下图表示一个中方格中酵母菌的分布情况，以该中方格为一个样方，计数结果是酵母菌有______个。如果计数的中方格酵母菌平均数为18个，则1mL培养液中酵母菌的总数为_________________个。
12.研究种群数量的变化在实践中有重要应用。下图1表示种群数量的变化曲线，图2是“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验时，将1mL酵母菌培养液稀释103倍后的计数结果，图3是某同学用血细胞计数板计数细胞时进行的操作。请回答问题：

（1）用标记重捕法对某池塘内鲫鱼数量进行调查时，第一次捕获200条，全部进行标记后放回，第二次捕获160条，其中带标记的鲫鱼有10条，由于重捕过程中操作不当，重捕的个体中标记的个体死亡了2条，则该池塘内的鲫鱼约为_________条。
（2）在_________、没有天敌和其他竞争物种等条件下，种群数量变化符合图1中“J”形曲线。
（3）图1中甲曲线是一个生物小组对一个锥形瓶培养液中的酵母菌数量统计后绘制成的曲线，在一定时间内为“S”形曲线，a点后引起酵母菌数量继续下降的原因是_________。整个培养过程中，酵母菌种群数量不断变化，种群的环境容纳量_________（填“变大”或“变小”或“不变”）。
（4）用血细胞计数板计数细胞时进行如图3所示的操作，统计出来的数据比实际值偏__________。
（5）根据图2可知，在计数过程中，正确的计数方法是选择_________个中方格计数，再求平均值进行计算。假设所有中格内酵母菌数相等，则此时酵母菌种群密度约为_________。
答案以及解析
1.答案：B
解析：将酵母菌接种到培养液中，并进行第一次计数。获得初始密度，之后每天定时取样，以探究酵母菌种群数量动态变化，A错误；该实验采用自身前后对照来研究种群数量变化，无需设置对照实验，但为了减少误差，需要做重复实验，B正确；由于酵母菌在培养液中分布可能不均匀，因此吸取液体前需将试管轻轻振荡几次，酵母菌分布均匀再吸取培养液，以减小实验误差，C错误；用血球计数板计数时，应先盖再滴，且需要等待细胞沉降到计数室底部后再计数，D错误。
2.答案：D
解析：一块血球计数板被分为上下两部分，每部分都有9个大方格，中央的一个大方格为计数室，每个计数室又有多个中方格和小方格，A错误。血球计数板一种是计数室分为16个中方格，而每个中方格又分成25个小方格；另一种是一个计数室分成25个中方格，而每个中方格又分成16个小方格。由题图可知，该计数板的一个计数室中有25个中方格，B错误。未进行染色处理就直接进行计数，会将死细胞和活细胞均计数在内，导致计数结果高于实际值，C错误。该计数室酵母菌密度过高，需要对该酵母菌培养液稀释后再重新计数，D正确。
3.答案：B
解析：探究酵母菌的种群数量变化不宜采用标志重捕法或样方法，通常采用的是抽样调查，使用血细胞计数板计数法（显微计数法）进行种群密度的计算，A错误。分析表格数据可知，酵母菌数量从第0h开始增加，第18h左右达到最大值，此后受营养物质等因素的限制，酵母菌种群数量下降，种群数量总体呈“S”型增长，B正确。酵母菌计数时的正确操作是先将盖玻片放在计数室上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入，用滤纸吸走多余的培养液后，待酵母菌细胞全部沉降到计数室底部后，在显微镜下观察计数，C错误。与样方法一样，用血细胞计数板计数酵母菌数量时，对方格内的酵母菌采用的统计原则是“计上不计下，计左不计右”，D错误。
4.答案：C
解析：A、血细胞计数板使用结束后，用清水冲洗后还需要晾干，防止残留水分对实验结果的影响，A错误； B、使用血细胞计数板时，不能直接往计数板上滴加培养液，应先盖上盖玻片，再将培养液滴加在盖玻片边缘，让其自行渗入，B错误； C、因为是在密闭的条件下，随着时间的推移，酵母菌进行无氧呼吸产生的乙醇浓度过高，抑制了酵母菌的生长繁殖，使酵母菌种群数量下降，C正确； D、培养初期酵母菌数量增长缓慢是因为酵母菌需要经过一段调整适应期，而不是种内竞争激烈，培养初期，出生率略大于死亡率，D错误。故选：C。
5.答案：C
解析：一般来说，对种群数量的作用强度与该种群密度相关的因素属于密度制约因素，对种群数量的作用强度与该种群密度无关的因素属于非密度制约因素，影响酵母菌种群数量变化的因素中，温度属于非密度制约因素，营养条件属于密度制约因素A错误；抽样检测时先将盖玻片放在血细胞计数板的计数室上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入，多余的培养液用滤纸吸去B错误；培养液中酵母菌密度约为300÷（5×16）×400×104×10=1.5×108（个/mL）C正确；受资源和空间条件等的限制，培养液中酵母菌种群数量呈“S”形增长D错误。
6.答案：C
解析：题图血细胞计数板的计数室是25×16型，即大方格内分为25个中方格，每一中方格又分为16个小方格，A错误；使用血细胞计数板时，先放置盖玻片，然后使培养液从盖玻片边缘处自行渗入计数室，B错误；图中一个中方格的16个小方格中的酵母菌数总共有14个，原1mL培养液中的酵母菌数=每个小方格中的平均酵母菌数×400个小方格×酵母菌培养液稀释倍数×10000，则该1mL样品中酵母菌数≈14/16×400×1000×10000=3.5×109（个），C正确；实验结束后，应将血细胞计数板进行浸泡和冲洗，D错误。
7.答案：C
解析：培养液中酵母菌逐个计数非常困难，可采用抽样检测法进行统计，取样器取样法通常用于调查土壤中小动物类群的丰富度，A错误；用血球计数板计数时，先将盖玻片放在计数室上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入，多余的培养液用滤纸吸去，待酵母菌全部沉降到计数室底部，即可进行计数，B错误；据题图可知，a点酵母菌的种群数量为环境容纳量的一半，已知计数室的体积为0.1mm3，a点酵母菌的数量为（22+26+24+28）/4×16×10×1000×100=4×108（个/mL），此培养液中酵母菌数量达到环境容纳量时种群密度约为8×108个/mL，C正确；图2中a点酵母菌种群增长速率最大，年龄组成为增长型，D错误。
8.答案：D
解析：当葡萄糖浓度为2%时，在20～24h之间，酵母菌种群数量由42×105个增加到48×105个；当葡萄糖浓度为7%时，在20～24h之间，酵母菌种群数量由420×105个增加到820×105个，所以在20～24h之间，葡萄糖浓度为2%时酵母菌种群数量增长速率比葡萄糖浓度为7%时慢，B正确。当葡萄糖浓度为4%时，在后期酵母菌可能主要进行无氧呼吸产生酒精和CO2，酒精对酵母菌细胞有毒害作用，CO2溶于水可生成碳酸，使溶液pH下降，酒精含量高以及pH降低均可导致酵母菌种群数量下降，C正确。当葡萄糖浓度为7%时，酵母菌种群数量较多是由于原料充足，有利于酵母菌繁殖，D错误。
9.答案：B
解析：本实验自身前后形成对照，且对酵母菌数量的调查方法常用抽样检测法，A正确；在血细胞计数板的计数室上先盖上盖玻片，然后在盖玻片一侧的边缘用吸管滴加样液，让其自行渗入计数室，B错误；酵母菌静置时会沉降到培养液底部，若取样时从底部吸取，会导致数据偏大，C正确；由题图及题意可知，五个中方格的酵母菌平均数为24，稀释倍数为100，故酵母菌的种群密度为24×25×104×100=6×108个/mL，D正确。
10.答案：D
解析：A、若计数室中的酵母菌数量过多，难以数清可将培养液适当稀释后再取样，A正确；B、若对同一培养瓶中酵母菌计数时结果差异较大，可能是取样的部位不同（试管顶部和底部），可将培养液摇匀后，使酵母菌均匀分布，再计数，B正确；C、若对同一计数室中酵母菌计数时得到的结果不同，可能是对于压在边线上的酵母菌计数时产生了误差，可统一对于压在边线上的酵母菌计数，C正确；D、探究培养液中酵母菌种群数量的变化的实验中，涉及自身前后对照，D错误。故选：D。
11.答案：（1）营养、温度
（2）a.应该在取样前振荡试管数次；b.应该先盖上盖玻片，再将吸取的少量菌液滴于盖玻片边缘，让菌液自行渗入血细胞计数板的计数室内
（3）抽样检测法；15；2.88×108
解析： （1）根据表格中的实验设计可知，试管A和B研究的是温度对酵母菌生长的影响，试管A和C研究的是营养对酵母菌生长的影响。因此该实验课题为探究温度和营养对酵母菌种群数量变化的影响。
（2）a.取样前应先振荡试管数次，以使培养液中的酵母菌均匀分布，减少实验误差。b.应先盖上盖玻片，再将吸取的菌液滴于盖玻片边缘，让菌液自行渗入血细胞计数板的计数室内。
（3）估算培养液中酵母菌种群密度的常用方法是抽样检测法。统计样方中的酵母菌数量时，中方格内部的酵母菌全部计数，压在边线上的酵母菌只计数相邻两边及其顶角上的个体，所以图中中方格酵母菌数为15个；如果计数的中方格酵母菌平均数为18个，则1mL培养液中酵母菌的总数为18/25×400×104×100=2.88×108（个）。
12.答案：答案：（1）3200
（2）食物和空间条件充裕，气候适宜
（3）营养消耗、有害产物积累、pH变化等；变小
（5）4；1.6×109个/mL
解析：（1）重捕时标记个体死亡与否并不影响对总数的估计，因此该池塘内鲫鱼条数约为200×160÷10=3200条。
（2）种群增长的“J”形曲线：在理想条件下的种群，食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等。
（3）a点之后种群数量继续下降，是因为锥形瓶未更换培养液，导致营养消耗、有害产物积累、pH变化等。整个培养过程中，由于培养液不断消耗、代谢废物不断积累，导致种群环境容纳量变小。
（4）先滴加细胞悬液再盖盖玻片会由于表面张力导致计数室中液体体积偏大，最终统计值比实际值偏大。
（5）图2所示中方格中有25个小方格，因此为16×25规格的计数板，计数时选择大方格4个角的中方格中的酵母菌以估算酵母菌数，图2的中方格内及相邻两边和夹角中酵母菌数为10个，则酵母菌的种群密度10÷25×400÷0.1×103×103=1.6×109个/mL。

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