Question

草履虫靠纤毛摆动而运动，研究者对草履虫的回避行为机制做了相关实验。

（1）实验时，从草履虫培养液的___层吸取一滴培养液，放在载玻片上，加入棉花纤维，加棉花纤维目的是_____，盖上盖玻片，观察发现当草履虫前端遇到棉花纤维的阻碍时，会采取后退方式，避开障碍，改变方向，继续前进。

（2）研究者发现草履虫纤毛摆动的方向和细胞内的钙离子浓度高低有密切关系，结果如图一：分析以上结果，可知当草履虫遇到障碍，先后退，后前进的过程中，细胞内的钙离子浓度变化为____（填“先升高后降低”或“先降低后升高”或“始终升高”或“始终降低”）。

（3）为观察草履虫纤毛，需将视野调暗，可调整反光镜，并选用___光圈。草履虫细胞较大，几乎肉眼可见，为较好的观察其完整的运动轨迹，图二是目镜和物镜及观察到清晰物像时物镜与装片间的距离图示，其中最为合适的组合是_____（用序号作答）。

Answer

表 限制草履虫的运动，便于观察 先升高后降低 小 ①④

【解析】

草履虫是单细胞的动物，通过一个细胞可以完成各项生命活动。

（1）在培养液的表层溶解的氧气多，下层溶解的氧气少，草履虫的呼吸需要氧气，大都聚集在表层。所以从草履虫培养液的表层吸取一滴培养液，放在载玻片上，并在载玻片的培养液的液滴上放上几丝棉花纤维，目的是限制草履虫运动过快，便于观察，盖上盖玻片制成临时装片。虽然草履虫是单细胞生物，但能对外界刺激作出反应，能依靠其细胞的精致和复杂结构完成各种生理功能，这在一定程度上说明生物的结构与功能是相互适应的。

（2）草履虫前端的表膜同后端的表膜中离子通道的特性是不一样的。触碰刺激作用到草履虫的前端，打开了位于前端表膜上的钙通道。穿过了膜的钙离子使得纤毛内微管滑动的活动顺序发生改变，于是，纤毛的摆动方向逆转，草履虫倒退着游，表现出回避反应。如果触碰刺激作用到草履虫的后端，打开了位于后端表膜上的钾通道，穿过了膜的钾离子促使纤毛加快正向划动，使草履虫快速向前游动，表现出逃避反应。因此当草履虫遇到障碍，先后退，后前进的过程中，细胞内的钙离子浓度变化为先升高后降低。

（3）为观察草履虫纤毛，需要将显微镜的视野调暗一些时，调节反光镜的方法是将凹面镜换成平面镜，并选用小光圈。

物体的放大倍数等于目镜和物镜放大倍数的乘积，显微镜的放大倍数越大，视野越小，看到的细胞越大，细胞数目越少；显微镜的放大倍数越小，视野越大，看到的细胞越小，数目越多。因而为使视野中观察到的细胞数目最多，其放大倍数应该最小。草履虫细胞较大，几乎肉眼可见，为较好的观察其完整的运动轨迹，其中最为合适的组合是①和④，放大倍数是5×10=50倍。