Question

【题目】黑藻是多年生沉水草本被子植物，广泛分布于我国各地的淡水中，适合室内水体绿化。某校生物兴趣小组，使用黑藻作为实验材料，进行了系列实验。下图为该兴趣小组设计的部分实验装置及根据实验结果绘制的模式图，请分析回答：

（1）实验1的结果为该小组使用黑藻小叶在观察细胞质流动时，绘制的模式图。黑藻细胞区别于蓝藻细胞的最主要的特征是________，为看清细胞质处于流动状态，最好选择图中________作为标志物。图中箭头为显微镜下看到的细胞质流动方向，黑藻细胞质的实际流动方向是________（填“顺时针”或“逆时针”）方向。

（2）实验2的结果为该小组使用黑藻小叶在观察细胞的质壁分离时，绘制的模式图。小组在做实验时，使用了质量浓度为0．3g/mL的蔗糖溶液，并在其中滴加了一滴红墨水，按正常步骤操作，在观察细胞的质壁分离时，在显微镜下观察到①和②处的颜色分别是________；在观察细胞的质壁分离复原时，发现细胞没有复原，可能原因是________。

（3）兴趣小组把长势相同的黑藻，均分成两组，一组放在正常光下，一组放在强光下，一段时间后，取两组黑藻的小叶分别提取和分离其中的色素，结果如上图中实验3。在两个滤纸条上，Ⅰ处色素带的颜色是________；强光照下分离得到的Ⅰ、Ⅱ两条色素带比正常光照下的粗，说明强光下这两种色素的量增加了，这两种色素量增加的作用是_________。

（4）实验4中的甲装置是兴趣小组为探究光照强度对光合速率影响而设计，广口瓶中加入的是CO2缓冲液；乙图是学生根据有色液滴移动距离而绘制的曲线。实验过程中，兴趣小组该如何控制光照强度_________：乙图中的B点代表的含义是________；有同学指出该实验设计有不足之处，请帮他们改正________。

Answer 1

【答案】有核膜包被的细胞核（或有成形的细胞核） 叶绿体 逆时针 红色、绿色 细胞失水过久已死亡 橙黄色 保护叶绿素免遭强光伤害 通过控制灯与广口瓶（黑藻）间的距离 光补偿点（或光合作用速率等于细胞呼吸速率） 增加死黑藻的对照组

【解析】

1.影响光合作用环境因素主要包括：光照强度、二氧化碳浓度、温度等，影响光合作用的内因包括色素（叶绿素）含量、酶的数量与活性、叶绿体的数量等。

2. 由于叶肉细胞中的叶绿体随着细胞质流动，而叶绿体有颜色，所以观察黑藻叶肉细胞的细胞质流动时，不需要染色即可观察，以叶绿体为参照物即可。

3. 图中①是细胞壁与细胞膜之间的外界溶液，②是原生质层；若某个叶片中所有细胞都没有出现细胞质流动的现象，可在盖玻片的一侧滴加较高浓度蔗糖溶液并引流，若观察到叶肉细胞发生质壁分离，则说明细胞是活细胞。

（1）黑藻细胞是真核生物，蓝藻是原核生物，黑藻细胞区别于蓝藻细胞的最主要的特征是有核膜包被的细胞核（或有成形的细胞核）；实验1的结果为该小组使用黑藻小叶在观察细胞质流动时，由于叶肉细胞中的叶绿体随着细胞质流动，而叶绿体有颜色，为看清细胞质处于流动状态，最好选择图中叶绿体作为标志物。图中箭头显微镜下看到的细胞质流动方向为逆时针方向，由于显微镜下呈倒立的虚像，故将图像倒过来看即为实际流动方向，黑藻细胞质的实际流动方向仍是逆时针方向。

（2）实验2的结果为该小组使用黑藻小叶在观察细胞的质壁分离时，绘制的模式图。小组在做实验时，使用了质量浓度为0．3g/mL的蔗糖溶液，并在其中滴加了一滴红墨水，按正常步骤操作，图中①是细胞壁与细胞膜之间的外界溶液，②是原生质层（包括叶绿体），在观察细胞的质壁分离时，由于细胞壁具有全透性，故在显微镜下观察到①和②处的颜色分别是红色、绿色；在观察细胞的质壁分离复原时，发现细胞没有复原，可能原因是细胞失水过久已死亡。

（3）兴趣小组把长势相同的黑藻，均分成两组，一组放在正常光下，一组放在强光下，一段时间后，取两组黑藻的小叶分别提取和分离其中的色素，结果如上图中实验3。在两个滤纸条上，Ⅰ处色素带在最上面，扩散速度最快是胡萝卜素，颜色是橙黄色；强光照下分离得到的Ⅰ、Ⅱ两条色素带比正常光照下的粗，说明强光下这两种色素的量增加了，这两种色素量增加的作用是保护叶绿素免遭强光伤害。

（4）实验4中的甲装置是兴趣小组为探究光照强度对光合速率影响而设计，广口瓶中加入的是CO2缓冲液；乙图是学生根据有色液滴移动距离而绘制的曲线。实验过程中，兴趣小组可以通过控制灯与广口瓶（黑藻）间的距离来控制光照强度；乙图中的B点时既不吸收也不释放二氧化碳，故光合作用速率等于细胞呼吸速率，代表的含义是光补偿点；该实验的设计有不足之处就是没有设置对照，应增加死黑藻的为对照组。