Question

【题目】小球藻作为第一种人工培养的单细胞藻类，是研究植物生理活动的常用实验材料。

（1）科研人员研究了异养培养（黑暗条件，加足量葡萄糖）、混养培养（照光条件，加足量葡萄糖）、自养培养（照光条件，不加葡萄糖）三种培养方式对小球藻细胞数量及叶绿素含量的影响。

① 实验的设计如下表所示，请将表格内容补充完整。

培养方式	自养	混养	异养
培养基中葡萄糖含量（g/L）	0	10.0	10.0
光照强度（lux）	___________	2500	0

②实验结果如下列图表所示。

要统计小球藻细胞数量，需要使用________和显微镜。由图表结果可知，单位质量小球藻中总叶绿素含量以________培养方式为最高，但由于该方式下________，因此单位体积藻液中总叶绿素含量未达最高。三种培养方式中________更具优势，这对高密度规模化培养等生产问题具有指导意义。

（2）科研人员将小球藻放在密闭装置内，在恒定且适宜温度下，测得装置内CO2浓度的变化如图，其中AB段给予黑暗处理，B点时开始给予一定强度的光照。请回答下列问题：

①小球藻长期处于该光照强度下能否正常生长?________。C点后曲线的斜率几乎不变的原因是________。

②C点对应时刻将一定浓度的NaHCO3溶液放入装置中，植物的光合作用速率并没有发生变化，其原因可能是________。

Answer 1

【答案】2500 血细胞计数板（血球计数板） 自养 小球藻细胞数量相对较少（或浓度较低） 混养 不能 光合作用速率等于细胞呼吸速率 C点时限制植物光合作用速率的环境因素主要是光照强度而不是CO2浓度

【解析】

解答此题，可根据自养、异养的含义确定自养和异养的培养条件，根据图表中三种条件下数据和曲线的比较确定高密度规模化培养应给与的条件。实验过程中应遵循等量和单一变量的原则。

（1）①根据实验设计的等量和单一变量原则，自养培养（照光条件，不加葡萄糖）的光照强度应与混养的光照强度相同，即表格内容补充处应为2500。

②小球藻个体微小，要统计小球藻细胞数量，需要使用血细胞计数板（血球计数板）和显微镜。由图表结果可知，单位质量小球藻中总叶绿素含量以自养培养方式为最高，但由于该方式下小球藻细胞数量相对较少（或浓度较低），因此单位体积藻液中总叶绿素含量未达到最高。根据不同养殖方式中小球藻的数量变化曲线可知，三种培养方式中混养更具优势。

（2）①该光照强度下，BC段装置内二氧化碳浓度升高，即小球藻的呼吸速率大于光合速率，不能积累有机物，所以小球藻长期处于该光照强度下不能正常生长。C点后曲线的斜率几乎不变的原因是小球藻的光合作用速率等于细胞呼吸速率。

②C点对应时刻将一定浓度的NaHCO3溶液放入装置中，植物的光合作用速率并没有发生变化，其原因可能是C点时限制植物光合作用速率的环境因素主要是光照强度而不是CO2浓度。