题目内容
【题目】铜绿微囊藻大量繁殖是引起水体富营养化的主要原因，国家地表水二级标准不仅要控制水体富营养化，同时对Cu、Fe、Zn的控制浓度均为1mg/L。科研人员针对Cu、Zn、Fe的不同离子浓度对铜绿微囊藻生长的影响进行研究，以期为水体富营养化防治提供理论支持。具体实验过程如下，请分析回答：
①藻种的处理：取适量的待接藻样以5000r/min的速度离心15min后弃去上清液，向其中加入15mg/L的碳酸氢钠溶液洗涤后再次离心，重复34次，离心后的藻样经无菌水稀释后在无菌条件下接种，初始藻细胞密度为106个/mL左右。
②培养液配制：培养液的配制以藻类特定培养基为基础，分别配制成不含__________等的培养基，然后分别向其中加入CuSO45H2O、柠檬酸铁胺、ZnSO47H2O来设置6组不同Cu、Fe、Zn的质量浓度（单位:mg/L）。
③铜绿微囊藻的培养：用250mL三角烧瓶，向其中各装入培养基150mL，接种经饥饿处理过的藻样，在适宜条件下培养，每天手动摇动45次并将锥形瓶互相交换位置。
④藻细胞密度的测定：取一定量的试验藻种按一定的稀释倍数逐级进行稀释，将稀释后的藻样利用血细胞计数板进行细胞计数得到相对应的藻细胞数目，结果如下。
（1）步骤①中，多次重复洗涤的目的是__________________________。
（2）步骤②中，应分别配制不含_______________等的培养基。步骤③中，“每天手动摇动45次并将锥形瓶互相交换位置”的主要目的是_____________。
（3）步骤④计数前，可以将培养瓶轻轻振荡几次，这是为了_____________。
（4）铜绿微囊藻是罗氏沼虾等的食物，在下图中用箭头和文字补充完成能量流经铜绿微囊藻种群的情况。
（5）结果表明，与Zn和Fe相比较，利用Cu离子来防治水体富营养化效果会更好，请说出两点理由。
①__________________________；②__________________________。
【答案】 洗去藻细胞表面附着的离子，降低对实验结果的影响 Cu、Fe、Zn离子 避免藻细胞光照不均匀 使藻细胞混合均匀，同时防止细胞结团，影响计数 
用量少，降低了对环境的二次污染 效果好，可将藻细胞控制在较低水平
【解析】试题分析：梳理实验设计、生态系统的能量流动等相关知识，借助探究培养液中酵母菌种群数量变化的实验原理、操作流程、注意事项等相关的基础知识，据此结合题意，从图示中提取有效信息，对比分析各曲线的变化趋势，进而对相关问题进行解答。
(1) 步骤①中，多次重复洗涤的目的是：洗去藻细胞表面附着的离子，降低对实验结果的影响。
(2)由题意可知：该实验是研究Cu、Zn、Fe的不同离子浓度对铜绿微囊藻生长的影响，自变量是Cu、Zn、Fe的不同离子浓度，因此步骤②中，应先配制不含Cu、Fe、Zn离子的培养藻类的特定培养基，再分别向其中加入CuSO45H2O、柠檬酸铁胺、ZnSO47H2O来设置6组不同Cu、Fe、Zn的质量浓度（单位:mg/L）。步骤③是让经饥饿处理过的藻样在适宜条件下生长，因此“每天手动摇动45次并将锥形瓶互相交换位置”的主要目的是：避免藻细胞光照不均匀。
(3)步骤④计数前，可以将培养瓶轻轻振荡几次，是为了使藻细胞混合均匀，同时防止细胞结团，影响计数。
(4)输入铜绿微囊藻种群的能量是铜绿微囊藻的同化量。该同化量一部分通过呼吸作用以热能的形式散失，一部分用于自身的生长、发育和繁殖。用于自身的生长、发育和繁殖的能量，一部分通过罗氏沼虾等生物的摄食而流向下一营养级，一部分通过遗体、残骸等流向分解者。 综上分析，即可画出能量流经铜绿微囊藻种群的示意图（详见答案）。
(5)对比分析反映实验结果的各曲线的变化趋势可知：不同的Fe浓度对铜绿微囊藻的生长均起促进作用，Cu、Zn离子浓度对铜绿微囊藻的生长表现为低浓度促进、高浓度抑制，但抑制生长的最低浓度，Cu离子较Zn离子低。可见，与Zn和Fe相比较，利用Cu离子来防治水体富营养化效果会更好的理由为：用量少，降低了对环境的二次污染；效果好，可将藻细胞控制在较低水平。
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【题目】某科研小组采用80℃水浴熔化海藻酸钠，固定黑曲霉孢子（含β-葡萄糖苷酶），并进行相关催化实验，请分析回答问题。
（1）此实验过程中采用80℃水浴代替小火或者间断加热法熔化海藻酸钠，其优点是____________。熔化的海藻酸钠加入黑曲霉孢子悬浮液前一定要进行____________处理，海藻酸钠的最终质量分 数需控制在3%，原因是____________。
（2）实验过程中，初形成的凝胶珠放在CaCl2溶液中静置30min，目的是____________。
（3）β-葡萄糖苷酶能催化大豆苷水解为大豆苷元，pH和温度对游离孢子和固定化凝胶珠中β-葡萄糖苷酶活性影响的结果如下页左图所示，由图可知:研究pH和温度对葡萄糖苷酶活性影响时，温度和pH应分别控制为____________、____________；与游离孢子相比，固定化凝胶珠中β-葡萄糖苷酶的pH适宜范围____________，热稳定性____________。
处理温度/℃ | 转化率 | |
游离孢子 | 固定化凝胶珠 | |
30 | 100 | 100 |
40 | 99 | 100 |
50 | 98 | 99 |
60 | 65 | 98 |
70 | 29 | 92 |
80 | 5 | 50 |
90 | 0 | 10 |
转化率=
×100%
