Question

小球藻是一种单细胞绿藻，具有高蛋白低脂肪、维生素和矿质元素丰富等优点，常被用来制作食品添加剂和保健食品。小球藻不仅能利用光能将无机物变为有机物，还能在异养条件下进行生长繁殖，并且异养条件下的小球藻繁殖速度更快，细胞内蛋白质含量更高。下图为利用玻璃管道光合生物反应器培养小球藻和获取小球藻干粉的流程图，请回答问题：

（1）为了使小球藻在既能自养也能异养的条件下实现快速繁殖，应该将管道反应器放置于_________环境中，而且营养液中应该含有___________等成分。为了防止杂菌污染，保证小球藻的正常生长和繁殖，要对自来水、营养液、CO₂和反应装置等进行___________处理。

（2）研究表明，小球藻糖蛋白具有一定的抗氧化作用，可清除体内的自由基。我们通常把_________称为自由基，“自由基学说”和___________学说是目前为大家普遍接受的解释细胞衰老机制的两种假说。

（3）调查管道培养液中小球藻的种群密度可采用___________检测的方法，计数时取小球藻培养液并稀释1000倍后，用血细胞计数板（中方格的面积为1/16mm²）进行计数，得到平均每个中方格中小球藻数量为8个。已知每个小球藻细胞干重约10^-12g，则每升样品液中小球藻干重为___________g。

（4）研究发现，自养小球藻细胞转化为异养生长后，细胞内脂溶性化合物含量增加，高温下产生大量烃类化合物。请从能源利用和环保的角度预测小球藻的应用前景：___________。

Answer

光照 无机物和有机物（或者水、无机盐、碳源和氮源） 灭菌 异常活泼的带电分子或基团 端粒 抽样 1.28 可能取代石油、煤炭等化石燃料成为可再生能源的生产者，解决能源危机；减少化石燃料开采和燃烧引起的环境污染，减少二氧化碳的排放，维持生态系统的稳定。

【解析】

小球藻是一种单细胞绿藻，小球藻不仅能利用光能将无机物变为有机物，还能在异养条件下进行生长繁殖，并且异养条件下的小球藻繁殖速度更快，细胞内蛋白质含量更高。所以在有光和足量葡萄糖的条件下，小球藻可同时进行自养和异养方式快速增殖。

（1）因为小球藻除了异养还可以通过光合作用进行自养，所以要快速繁殖小球藻时，可以将反应器放置在光照环境下培养。小球藻生长需要在营养液中加入无机物和有机物（或者水、无机盐、碳源和氮源），为小球藻提供碳、氮等元素。为防止杂菌污染需要对自来水、营养液、CO2、反应装置等进行灭菌处理。

（2）我们通常把异常活泼的带电分子或基团称为自由基。自由基学说和端粒学说是目前为大家普遍接受的解释细胞衰老机制的两种假说。

（3）调查管道培养液中小球藻的种群密度可采用抽样检测法。每mL小球藻干重为（8×10-12）÷（1/16×0.1×10-3）×1000=1.28×10-3g，则每升小球藻干重为1.28g。

（4）因为异养生长的小球藻高温下可以产生大量烃类化合物，烃类化合物可以作为新能源代替石油等不可再生能源，解决能源危机；减少化石燃料开采和燃烧引起的环境污染，减少二氧化碳的排放，维持生态系统的稳定。