Question

為了驗證某一輕度污染水域60m水深水層仍有自養生物存在，某學校生物小組的同學用黑白瓶法進行了研究．黑瓶為不透明的玻璃瓶，白瓶為透明玻璃瓶．黑白瓶法可測定該水層生物晝夜平均代謝率．其晝夜平均代謝率一般用24小時內水中O₂的晝夜變化值表示．實驗材料：采水器、500mL 黑瓶和白瓶若干、水體O₂濃度測定儀等．
（1）實驗步驟：
①

 

②將黑、白瓶掛回原水層（即 60m 水深的水層），保持黑、白瓶之間的光照、溫度等條件適宜且一致；
③

 

（2）設計一表格，用于測量項目的記錄和結果的統計：

 

（3）預測實驗結果并分析：

 

．

Answer 1

考點：光反應、暗反應過程的能量變化和物質變化,細胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：黑白瓶法常用于水中生物光合速率的測定．白瓶就是透光瓶，里面可進行光合作用和呼吸作用．黑瓶就是不透光瓶，只能進行呼吸作用．在相同條件下培養一定時間，黑瓶中所測得的數據可以得知正常的呼吸耗氧量，白瓶中含氧量的變化可以確定表觀光合作用量．

解答： 解：（1）①根據實驗所給材料和實驗目的可知，實驗需將若干黑瓶和白瓶分成數量相等的兩組，用采水器取該層水樣，分別注滿500mL黑、白瓶且密封；并測定所取水樣中溶解氧濃度．
③實驗需要測定晝夜平均代謝率，晝夜平均代謝率一般用24小時內水中O₂的晝夜變化值表示，因此需要24h后取出黑、白瓶，測溶解氧濃度．
（2）根據題意可知，表格中需要設置多對黑、白瓶，取其平均值的體現；并且有起始溶氧量、24h后溶氧量、變化值等的體現．
（3）如果該污染水域60m水深水層仍有自養生物存在，則白瓶中的自養生物就會通過光合作用或化能合成作用產生氧氣，但同時也進行呼吸作用，而黑瓶中生物只進行呼吸作用，因此白瓶中24小時內水中O₂的晝夜變化平均值＞黑瓶中24小時內水中O₂的晝夜變化平均值．
故答案為：
（1）①將若干黑瓶和白瓶分成數量相等的兩組，用采水器取該層水樣，分別注滿 500 mL 黑、白瓶且密封；并測定所取水樣中溶解氧濃度；
③24h 后取出黑、白瓶，測溶解氧濃度．
（2）表格中需要設置多對黑、白瓶，取其平均值的體現．

	黑瓶				白瓶
編號與處理	1	2	3	平均值	1	2	3	平均值
24h后溶解氧
起始溶解氧
變化值

（3）白瓶中24小時內水中O₂的晝夜變化平均值＞黑瓶中 24 小時內水中 O₂的晝夜變化平均值，說明該污染水域60m水深水層仍有自養生物存在

點評：本題考查了有關光合作用和呼吸作用的實驗設計，意在考查考生的實驗設計能力和對實驗結果記錄和預測的能力，難度適中．考生在設計實驗是注意對照性實驗原則的應用，并且多設置幾組實驗，求平均值，從而使實驗結果更加準確．