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．图甲表示单细胞小球藻研究纳米银的毒性研究，图乙为用溶氧法进一步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．图中的系列I表示初始的溶氧量，系列Ⅱ表示在3000LX光照条件下培养10分钟后的溶氧量，系列Ⅲ表示黑暗下10分钟的溶氧量（其它条件与获得系列Ⅲ的条件相同）；图丙为纳米银对叶绿素a的含量的影响，请分析回答：

（1）研究“纳米银”对小球藻生长的抑制情况，结果如图甲，据图可知纳米银在黑暗条件下的毒性强．
（2）从图丙可知在纳米银作用下的小球藻提取分离的滤纸条上蓝绿色（颜色）的色素带会变窄．
（3）在无纳米银浓度时适当提高光照强度则3-磷酸甘油酸的合成速率会上升；当纳米银浓度为5mg/L时适当提高光照强度光合速率基本不增加，分析其原因可能为纳米银破坏了叶绿素a（纳米银破坏了叶绿素a或叶绿体结构），叶绿素a少限制了光反应．
（4）若不加纳米银，小球藻的光合作用强度约为每分钟产生1mg/L氧气．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 （1）分析题干信息可知，该实验的目的是研究“纳米银”对小球藻生长的抑制情况，实验的自变量是不同浓度的纳米银溶液，因变量是小球藻的生长状况，由甲图的实验结果可知，在黑暗的条件下，纳米银对小球藻的抑制作用更强，当纳米银的浓度为4mg/L时，纳米银对小球藻的抑制率高达100%，相同浓度下，对于在光照条件下的小球藻的抑制率较低；
（2）分析题干信息可知，该实验的目的是用溶氧法进一步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，实验的自变量是不同浓度的纳米银溶液，因变量是氧气的释放量，可以用培养液中溶解氧的变化来表示．

解答 解：（1）分析甲图可知，相同纳米银浓度下，黑暗时对小球藻生长状况的抑制率比光照条件下更高，因此黑暗条件下纳米银毒性更高．
（2）从图丙可知在纳米银作用下的小球藻的叶绿素含量逐渐减少，最终稳定在较低水平，叶绿素分离时在色素带上呈蓝绿色，故小球藻提取分离的滤纸条上蓝绿色的色素带会变窄．
（3）在无纳米银浓度时适当提高光照强度光反应增强，促进暗反应的进行，则3-磷酸甘油酸的合成速率会上升．当纳米银浓度为5mg/L时适当提高光照强度，由于纳米银破坏了叶绿素a （纳米银破坏了叶绿素a 或叶绿体结构），叶绿素a 少限制了光反应，所以光合速率基本不增加．
（4）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=0.95≈1mg/L．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：
（1）黑暗
（2）蓝绿色
（3）上升   纳米银破坏了叶绿素a （纳米银破坏了叶绿素a 或叶绿体结构），叶绿素a 少限制了光反应
（4）1mg/L       光合作用和呼吸作用    呼吸作用

点评 本题的知识点是纳米银浓度对光合作用与呼吸作用的影响，分析题干明确实验目的，根据实验目的分析实验变量和实验原理是解题的突破口，对实验设计的单一变量原则和对照原则的应用及分析题图曲线获取信息并根据信息进行推理、判断获取结论是本题考查的重点．