内容正文:
课下巩固训练(三) 种群数量的波动和培养液中酵母菌种群数量的变化
【基础巩固练】
一、选择题
1.下列关于酵母菌的叙述,错误的是( )
A.酵母菌既含有核基因,又含有线粒体基因
B.碳源充足和不充足的培养液中酵母菌种群的K值是相同的
C.酵母菌无氧呼吸的终产物经自由扩散运到细胞外
D.培养液中酵母菌的种群数量在培养早期近似呈“J”形增长
解析:选B。
一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,又称为K值,环境条件不同,酵母菌种群的K值会不同,B错误。
2.如图表示在一个10 mL封闭培养体系中酵母菌数量的动态变化。关于酵母菌数量的叙述,正确的是( )
A.资源有限导致初始阶段增长缓慢
B.可用数学模型Nt=N0λt表示
C.应对活酵母菌用抽样检测法计数
D.70 h后K值将保持稳定
解析:选C。
初始阶段资源充足,后期资源受限,A错误;题图所示曲线为“S”形增长曲线,数学模型Nt=N0λt表示“J”形增长曲线,B错误;应对活酵母菌用抽样检测法计数,C正确;70 h后封闭环境中氧气含量、资源都下降,环境阻力增大,酵母菌会逐渐死亡,K值会下降,D错误。
3.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,对应错误的是( )
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的结果不同——规范对于压在边线上的酵母菌的计数方法
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
解析:选D。
当计数室中的酵母菌数量过多,难以数清时,需要将培养液适当稀释后再取样,否则计数结果不准确,A正确;若两名同学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(培养液上部和下部)不同,可将培养液摇匀后,使酵母菌均匀分布,再计数,B正确;若两名同学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,可规范对于压在边线上的酵母菌的计数方法,C正确;酵母菌数量下降的原因是培养液的营养物质减少、pH等理化性质改变等,并非计数错误,因此,重复实验无法解决该问题,D错误。
4.某小组开展酵母菌培养实验,下图是摇瓶培养中酵母菌种群变化曲线。下列相关叙述正确的是( )
A.培养初期,酵母菌因种内竞争强而生长缓慢
B.培养后期,酵母菌的呼吸场所由胞外转为胞内
C.该实验中酵母菌计数应采用取样器取样法
D.转速为150 r/min时,预测种群增长曲线呈“S”形
解析:选D。
培养初期,摇瓶中酵母菌较少,种内竞争较弱,增长缓慢是因为基数小,A错误;无论培养初期还是后期,酵母菌的呼吸场所都是胞内,B错误;该实验中酵母菌计数应该采用抽样检测法,C错误;在一定时间范围内,转速为150 r/min时,种群密度不断增大,但由于营养物质和空间有限且有害产物积累,预测后期种群数量增长速率变小,符合“S”形增长曲线,D正确。
5.丹顶鹤是世界珍稀濒危鸟类,科学家研究了苏北地区丹顶鹤越冬种群数量及栖息地分布变化,获得下图所示数据。下列有关叙述正确的是( )
A.2015年丹顶鹤的种群数量约为图中最大值的一半,种群增长速率最快
B.影响丹顶鹤越冬种群数量变化的环境因素之一是栖息地数量
C.1980~2015年,丹顶鹤种群数量处于不规则波动状态,不可能出现种群爆发
D.用标记重捕法调查丹顶鹤的种群数量,应选择颜色醒目不易脱落的标记
解析:选B。
丹顶鹤的种群数量处于波动之中,虽然2015年丹顶鹤的种群数量约为图中种群数量最大值的一半,但无法估算该年的种群增长速率,A错误;栖息地数量的减少或增加,会导致丹顶鹤越冬种群数量随之发生变化,因此栖息地数量是影响丹顶鹤越冬种群数量变化的环境因素之一,B正确;具有不规则或周期性波动的生物都可能出现种群爆发,C错误;用标记重捕法调查丹顶鹤的种群数量,标记物不能过分醒目,否则会影响标记动物的生活状态,D错误。
6.在探究“培养液中酵母菌种群数量变化”的实验中,采用规格为16中格(400小格,0.1 mm3)的血细胞计数板进行计数,培养液稀释了100倍,检测四角上中格的酵母菌数量分别为22、26、24、28。下列有关叙述正确的是( )
A.此培养液中酵母菌数量约为4×108个/mL,该实验无对照实验
B.制片时,先将盖玻片放在计数室上,吸取培养液滴于盖玻片边缘,让培养液自行渗入
C.吸出培养液进行计数前,需将试管轻轻振荡几次,目的是使酵母菌获得充足氧气
D.取样时避免吸到底部的死菌,吸管应轻轻吸取,避免晃动菌液
解析:选B。
在16中格×25小格中计算,此时培养液中酵母菌种群密度=[(22+26+24+28)÷100]×400×104×100=4×108(个/mL),本实验不需要设置对照,但是存在相互对照,A错误;取样前需将培养液轻轻摇匀,目的是使培养液中的酵母菌均匀分布,减少误差,C、D错误。
二、非选择题
7.用4种不同方式培养酵母菌,其他培养条件相同,酵母菌种群数量增长曲线分别为a、b、c、d,如图所示。回答下列问题。
(1)培养酵母菌时需要将温度控制在20 ℃左右,原因是________________________________________________________________________。
(2)曲线a所示的种群数量增长最快,主要原因是种群增长所需的____________最丰富。
(3)曲线d为对照组,对照组的培养方式是______________。该组酵母菌数量增长到一定程度后,种群增长速率变慢,原因是____________________________________(答出2点即可)。
解析:(1)因为20 ℃左右最适合酵母菌繁殖,所以培养酵母菌时需要将温度控制在20 ℃左右。(2)据图分析可知,曲线a的酵母菌培养液更换的时间间隔最短、营养物质最丰富,所以曲线a所示的种群数量增长最快。(3)曲线d为对照组,其培养方式应为不换培养液;培养一段时间后种群数量不再增加,原因是营养物质不足,有害代谢产物积累等。
答案:(1)20 ℃左右最适合酵母菌繁殖 (2)营养物质 (3)不换培养液 营养物质不足,有害代谢产物积累
【综合提升练】
一、选择题
1.(2024·山东菏泽高二期末)在探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中,某同学将10 mL酵母菌培养液放在适宜的条件下培养,并间隔相同时间分别等量均匀取样4次,测定样液的pH和酵母菌数量如下表所示。据表分析错误的是( )
样品
酵母菌数量/(个·mm-3)
pH
1
1 210
4.8
2
820
5.4
3
1 210
3.7
4
1 000
5.0
A.取样的先后次序为2、4、1、3
B.10 mL培养液的K值可能为1.21×107
C.培养过程中酵母菌的出生率始终大于死亡率
D.若再次取样测定,10 mL培养液中的酵母菌数量有可能低于1.21×107个
解析:选C。
酵母菌细胞呼吸会产生二氧化碳,使培养液的pH下降,根据pH确定取样的先后次序为2、4、1、3,A正确;1 mL=1 000 mm3,据表中数据可知,酵母菌的数量在样品1和样品3中相等且达到最大值,10 mL培养液的K值可能为1 210×1 000×10=1.21×107,B正确;从表中数据可知,酵母菌的数量在样品1和样品3中相等,说明对应的培养过程中酵母菌的出生率等于死亡率,C错误;随着培养时间的延长,营养物质逐渐减少,有害代谢产物大量积累,培养液pH的改变,可能会导致酵母菌数量减少,若再次取样测定,10 mL培养液中的酵母菌数量有可能低于1.21×107个,D正确。
2.在探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中,观察到血细胞计数板(如图1,规格为1 mm×1 mm×0.1 mm)计数室的某一个方格中酵母菌如图2分布。下列有关叙述正确的是( )
A.该方格中酵母菌的数量应计为9个
B.实验中被台盼蓝染液染成蓝色的酵母菌为死细胞
C.该血细胞计数板上有2个计数室,玻片厚度为0.1 mm
D.若没有振荡就吸取酵母菌培养液上层往往导致统计数据偏大
解析:选B。
该方格中酵母菌的数量应计为7个,只计数内部和相邻两边及其夹角处的酵母菌,A错误;由于细胞膜具有选择透过性,台盼蓝染液不能通过细胞膜,实验中被台盼蓝染液染成蓝色的酵母菌为死细胞,B正确;血细胞计数板盖玻片下液体的厚度为0.1 mm,C错误;若没有振荡就吸取酵母菌培养液上层往往导致统计数据偏小,D错误。
二、非选择题
3.某兴趣小组开展探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验,回答下列相关问题。
(1)根据所学知识,该实验假设开始一段时间酵母菌种群的数量增长大致符合“J”形曲线,随着时间的推移,由于________________________,酵母菌种群数量总体呈“S”形增长。
(2)该实验是否需要重复实验? 原因是 。
(3)在吸取培养液进行计数前,要轻轻振荡几次试管,目的是________________________________________。如果一个小方格内的酵母菌过多,难以数清,应采取的措施是
________________________________________________________________________。
(4)在该实验的基础上,根据你对影响酵母菌种群数量变化的因素的推测,进一步确定一个探究实验。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)在实验开始时食物和空间充裕,酵母菌种群的数量增长大致符合“J”形曲线,随着时间的推移,酵母菌数量越来越多,但因为资源和空间有限等,酵母菌的数量逐渐趋于稳定,酵母菌种群数量总体呈“S”形增长。(2)为提高实验的准确性,需要进行重复实验。(3)从试管中吸取培养液进行计数前,要轻轻振荡几次试管,目的是使培养液中的酵母菌分布均匀,以减少误差。如果一个小方格内的酵母菌过多,难以数清,应将培养液稀释后再计数。(4)养分、空间、温度、pH和有毒代谢物等都是影响酵母菌种群数量变化的因素。
答案:(1)资源和空间有限(答案合理即可) (2)需要 提高实验的准确性 (3)使酵母菌分布均匀,减小误差 稀释培养液 (4)探究酵母菌种群数量与培养液pH的变化关系(答案合理即可)
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