单细胞铜绿微囊藻大量繁殖可形成水华,受到广泛关注。下面是有关铜绿微囊藻的研究,请回答问题:
(1)利用配制的X培养液培养铜绿微囊藻8 d,每天定时测定其细胞数量,发现铜绿微囊藻数量呈指数增长,短时间内产生大量个体,这是因为铜绿微囊藻具有______________________________等特性。
(2)某同学用X培养液培养铜绿微囊藻时,加入粉绿狐尾藻(一种高等水生植物),结果铜绿微囊藻生长受到明显抑制,重要的原因是这两种生物在利用__________________________________等资源时存在显著的竞争关系。
(3)也有人提出假设:粉绿狐尾藻能产生化学物质抑制铜绿微囊藻的生长。请利用下列实验材料用具,完成实验设计,探究该假设是否成立。
材料用具:铜绿微囊藻,粉绿狐尾藻,用于配制X培养液的各种无机盐,500 mL锥形瓶,蒸馏水,显微镜,血细胞计数板,盖玻片,玻璃缸,微孔滤膜(可以除菌)等。
实验步骤:
①材料准备:在装有7 000 mL蒸馏水的玻璃缸中种植一定数量且生长良好的粉绿狐尾藻,在适宜条件下培养8d。准备接种用的铜绿微囊藻。
②培养液配制:___________________________________________________________。
③实验分组:取锥形瓶6只,分为两组。______________。
④接种与培养:___________________________________________________________。
⑤观察与统计:每天定时用血细胞计数板对6只锥形瓶内铜绿微囊藻细胞进行计数,计算平均值,比较两组的差异。
(4)若(3)中假设成立,则实验结果是________。
【答案】个体小、世代周期短、无性生殖 光照、无机营养、二氧化碳 用蒸馏水配制X培养液;用微孔滤膜过滤玻璃缸中的水,用滤液代替蒸馏水配制X培养液 在对照组的3只锥形瓶中分别加入150 mL用蒸馏水配制的X培养液,在实验组的3只锥形瓶中分别加入150 mL用滤液配制的X培养液 在6只锥形瓶中分别加入等量的铜绿微囊藻,并将上述培养瓶置于相同且适宜的条件下培养8d 对照组铜绿微囊藻呈指数增长,实验组受抑制
【解析】(1)因为铜绿微囊藻具有个体小、世代周期短、无性生殖等特性,利用培养液培养铜绿微囊藻,铜绿微囊藻数量迅速增加,会呈指数增长。
(2)加入粉绿狐尾藻后,铜绿微囊藻生长受到明显抑制,主要原因可能是这两种生物在利用光照、无机营养、二氧化碳等资源时存在显著的竞争关系。
(3)实验的基本步骤已经列出,要求学生进行补充完善。实验思路:要探究粉绿狐尾藻是否能产生化学物质抑制铜绿微囊藻的生长,可用粉绿狐尾藻的培养液培养铜绿微囊藻,看其生长情况,如假设成立则对照组中铜绿微囊藻能生长,实验组受抑制。实验步骤中要求补充的是培养液的配制和分组后的操作。锥形瓶6 只分两组,一组作为对照,一组是实验组,实验组所用的应是含粉绿狐尾藻产生的化学物质培养液,因此这种培养液应用玻璃缸中的水溶液配制X 培养液,为了防止杂菌产生,可用微孔滤膜过滤。对照组,用蒸馏水配制X 培养液。分组操作完成后,在6 只锥形瓶中分别加入 等量的铜绿微囊藻,并将上述培养瓶置于相同且适宜的条件下培养8d,该过程中运用了单一变量原则、平行重复原则。