Question

1．纳米银由于抗菌性能良好而被广泛应用于食物容器、个人护理品等商品中，但其释放到水环境中的风险也引起了研究者的重视，用溶氧法探究不同浓度纳米银对小球藻光合作用和呼吸作用的影响，进行了如下实验，结果如图．
（1）材料用具：不同浓度的纳米银溶液、培养液、小球藻若干、密闭锥形瓶若干、溶氧测定仪、蒸馏水等．
（2）实验步骤：
第一步：将小球藻平均分为A、B两组，A、B组又各分为6个小组并编号，分别放入密闭锥形瓶中培养．
第二步：A、B组中的实验组都分别加等量的不同浓度的纳米银溶液，对照组加等量蒸馏水．
第三步：A组全部放在4000LX光照条件下培养，B组全部放在黑暗条件下培养，温度等其他条件相同且适宜，培养10分钟后，检测各个锥形瓶中溶氧量的变化．
（3）实验结果：如图其中系列1表示水体中的初始溶氧量，则系列2表示A组实验数据．若不加纳米银，小球藻的光合作用强度约为每分钟产生0.95mg•L^-1•min^-1溶解氧．
（4）实验结论：纳米银能抑制光合作用和呼吸作用，且对呼吸作用的抑制更为显著．

Answer 1

分析 生物实验遵循的一般原则是对照原则、等量原则、单一变量原则和控制无关变量原则．
分析实验可知，实验的自变量为不同浓度的纳米银溶液、是否光照，实验的因变量为溶氧量．分析曲线图可知，系列1表示添加等量蒸馏水的空白对照组，该组有助于实验数据的分析．

解答 解：（2）该实验的目的是探究不同浓度纳米银对小球藻光合作用和呼吸作用的影响，因此实验分为两大组，一组是黑暗条件下探究纳米银的浓度对呼吸作用的影响，另一组是光照条件下探究纳米银浓度对光合作用的影响，实验的自变量是不同浓度的纳米银溶液；因变量是培养液中氧气的增加量或减少量，曲线中有5个浓度的纳米银溶液，加上空白对照，每一组有6个实验试管，实验设计的原则是单一变量原则和对照原则，可进行实验步骤设计．
（3）A组是在光照条件下进行的，若初始培养液中氧气浓度是系列1，光合作用过程释放氧气，因此系列2为A组条件下的实验结果，系列3是B组，黑暗条件下的实验结果；小球藻的光合作用强度是指实际光合作用的强度，实际光合作用强度=净光合作用强度+呼吸作用强度，分析题图可知，10分钟后，不加纳米银的情况下氧气浓度增加了14-6=8mg/L，即净光合作用强度是每分钟为0.8mg/L，黑暗条件下，10分钟后，不加纳米银的氧气浓度约为4.5mg/L，即呼吸作用强度是每分钟（6-4.5）mg/L÷10=0.15mg/L，因此实际光合作用强度=净光合作用强度+呼吸作用强度=0.8+0.15=0.95mg/L．
（4）分析题图曲线可知，纳米银既能抑制小球藻的呼吸作用也能抑制小球藻的光合作用，而且对呼吸作用的抑制作用更显著．
故答案为：
（2）第一步：6
第二步：等量的不同浓度的纳米银溶液
第三步：相同且适宜      溶氧量
（3）2    0.95mg•L^-1•min^-1
（4）光合作用和呼吸作用     呼吸作用

点评 本题考查纳米银浓度对光合作用与呼吸作用的影响，意在强化学生对光合作用与呼吸作用的相关实验的理解与运用．