Question

【題目】大氣CO2濃度增加以及溫度升高會(huì)對(duì)水環(huán)境會(huì)產(chǎn)生重要影響，進(jìn)而影響水生生物(特別是浮游藻類)的種類和數(shù)量。銅綠微囊藻是最常見(jiàn)的水華藍(lán)藻，其最主要危害是通過(guò)產(chǎn)生微囊藻毒素而污染飲用水源，從而威脅人群的健康。研究人員開(kāi)展CO2濃度升高和溫度升高對(duì)銅綠微囊藻生長(zhǎng)及產(chǎn)毒影響，其中4個(gè)實(shí)驗(yàn)組條件分別是:對(duì)照組(25 ℃+400 μmol/mol CO2)、溫度升高組(29 ℃+400 μmol/mol CO2)、CO2升高組(25 ℃+800 μmol/mol CO2)和溫室效應(yīng)組(29 ℃+800 μmol/mol CO2)，部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖。試回答有關(guān)問(wèn)題:

(1)實(shí)驗(yàn)中每個(gè)實(shí)驗(yàn)組需要設(shè)置3個(gè)平行實(shí)驗(yàn)，其目的是____。室溫效應(yīng)組藻細(xì)胞培養(yǎng)條件設(shè)置為29 ℃和800 μmol/mol CO2的主要依據(jù)是____。

(2)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始的第1、2天，培養(yǎng)液中藻細(xì)胞密度約為2.5×105個(gè)/mL，若取樣后直接用規(guī)格為25×16(計(jì)數(shù)室容積為1 mm×1 mm×0.1 mm)的血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)，則可推算顯微鏡下觀察到每個(gè)中方格中僅有____個(gè)藻細(xì)胞，為保證統(tǒng)計(jì)結(jié)果可靠，建議對(duì)樣品液先進(jìn)行適當(dāng)____，以保證每個(gè)中方格中有適量的藻細(xì)胞。

(3)圖1表明，CO2增加和溫度升高對(duì)藻細(xì)胞的生長(zhǎng)刺激作用具有____效應(yīng)。圖2表明，CO2增加和溫度升高____(能/不能)明顯影響單個(gè)藻細(xì)胞內(nèi)毒素含量。4種條件下，單個(gè)細(xì)胞中毒素含量隨培養(yǎng)時(shí)間均呈“V”形變化趨勢(shì)，結(jié)合圖1分析，在“V”形谷底(8~11天)藻細(xì)胞____、生長(zhǎng)期短，因而單個(gè)細(xì)胞內(nèi)毒素積累少。

(4)可以推測(cè)全球氣候變化(溫度與 CO2濃度的同時(shí)升高)將有可能造成銅綠微囊藻的生物量增加，總產(chǎn)毒素量____，在與其他生物的競(jìng)爭(zhēng)中優(yōu)勢(shì)明顯。

Answer 1

【答案】取平均值，以保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性 溫室效應(yīng)表現(xiàn)為全球氣溫和大氣CO2濃度均較高 1 過(guò)濾濃縮 協(xié)同 不能 增殖速率快 增加

【解析】

根據(jù)題干信息分析，實(shí)驗(yàn)的自變量有溫度、二氧化碳濃度、時(shí)間等，因變量是銅綠微囊藻細(xì)胞密度、銅綠微囊藻單個(gè)細(xì)胞內(nèi)毒素變化。隨著時(shí)間的延長(zhǎng)各組實(shí)驗(yàn)的細(xì)胞密度都不斷增加，但是溫室效應(yīng)組最多、對(duì)照組最少；各組的毒素都出現(xiàn)了先增加后降低再增加的變化，不同組的毒素在不同的時(shí)間內(nèi)有的比對(duì)照組高，有的比對(duì)照組低。

（1）平行重復(fù)實(shí)驗(yàn)的目的是獲得更多相同條件下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過(guò)統(tǒng)計(jì)平均值提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性；溫室效應(yīng)表現(xiàn)為全球氣溫和大氣CO2濃度均較高，所以室溫效應(yīng)組藻細(xì)胞培養(yǎng)條件設(shè)置為29 ℃和800 μmol/mol CO2。

（2）設(shè)每個(gè)中方格中有a個(gè)藻細(xì)胞，則存在25a÷10-4=2.5×105，a=1，計(jì)數(shù)室中細(xì)胞數(shù)過(guò)少，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差大，因此需要對(duì)樣品液進(jìn)行過(guò)濾濃縮。

（3）圖1表明，升高溫度或增加CO2濃度均能促進(jìn)銅綠微囊藻的增殖，它們具有協(xié)同效應(yīng)，圖2表明，CO2增加和溫度升高不能明顯影響單個(gè)藻細(xì)胞內(nèi)毒素含量；同一條件下隨時(shí)間變化細(xì)胞中毒素含量呈“V”形變化趨勢(shì)，結(jié)合圖1分析，在“V”形谷底時(shí)(8~11天)，藻細(xì)胞數(shù)量正處于快速增長(zhǎng)期，細(xì)胞增殖快、生長(zhǎng)期短，因而單個(gè)細(xì)胞中毒素積累少。

（4）升高溫度或增加CO2濃度均能促進(jìn)銅綠微囊藻的增殖，因此全球氣候變化(溫度與 CO2濃度的同時(shí)升高)將有可能造成銅綠微囊藻的生物量增加，總產(chǎn)毒素量增加。