Question

回答下列有关实验设计的问题。

金鱼是常见的观赏性驯养动物，取材容易，观察现象明显，常用做实验材料。实验小组观察发现在饲养金鱼时，鱼缸窄小或鱼饲养量过多都会使鱼浮上水面直接呼吸，即发生浮头现象。为确定鱼缸内金鱼适宜饲养量，小组确定了以下实验方案。

（1）据题意可知，金鱼出现浮头现象是由于水中缺少溶解氧，因此，将探究课题确定为_____________

（实验试剂与器材）

隔夜自来水、保鲜膜、漏网、计时器、若干塑料方盒、家用增氧泵等。

（实验过程）

（2）制作冷却沸水

将部分隔夜自来水煮沸后冷却，密封备用，其目的是________________。

（3）筛选适用金鱼

为了获得客观、准确的结果，选择实验金鱼的原则是_________________。

（4）测定不同溶解氧浓度下金鱼每分钟的呼吸次数（呼吸频率），如表1所示。

表1

实验组号	溶氧量	培养环境	观察指标
呼吸频率（第1次）	呼吸频率（第2次）	呼吸频率（第3次）	……	呼吸频率（第n次）	Y1（次/min）
A	0.2mg/L	X1	160	152	156		161
B	6.2mg/L	X2	78	80	80		83
C	8.0mg/L	X3	57	61	60		63

表1中，如果X1代表冷却沸水，根据上述实验试剂与器材创建的条件X2应为________，X3应为___________。

（结果分析）

（5）利用3种不同溶氧浓度的前3次呼吸频率数据，制作溶氧量和呼吸频率的相关性用柱状图表示。___________

（6）简要分析实验结果并得出结论：_____________________________。

Answer

探究不同溶解氧浓度对金鱼呼吸的影响 杀死水中微生物，减少其呼吸作用对水中溶氧的影响。（或减少可溶性气体或便于控制溶解氧浓度等） 大小相近、健康状况相似等 等量隔夜自来水 等量隔夜自来水，并用增氧泵补充溶氧 溶氧对金鱼的呼吸次数影响明显，在一定的溶氧浓度范围内，溶氧升高，金鱼的呼吸频率减慢

【解析】

（1）据题意可知，金鱼出现浮头现象是由于水中缺少溶解氧，因此探究课题可确定为探究不同溶解氧浓度对金鱼呼吸的影响。

（2）将部分隔夜自来水煮沸后冷却，密封备用，其目的是杀死水中微生物，减少其呼吸作用对水中溶氧的影响。

（3）为了获得客观、准确的结果，选择实验金鱼的原则是大小相近、健康状况相似、性别相同等。

（4）对照实验的设计应遵循单一变量原则和对照原则，本实验的自变量是不同溶解氧浓度，其他量均为无关变量，对照实验各组要求无关变量要相同且适宜；分析表5可知，如果X1代表冷却沸水，根据上述实验试剂与器材创建的条件X2应为等量隔夜自来水，X3应为等量隔夜自来水，并用增氧泵补充溶氧。

（5）根据题意，以溶解氧含量为横坐标，以呼吸频率为纵坐标，利用3种不同溶氧浓度的前3次呼吸频率数据分别求出前3次呼吸频率的平均值，可绘出溶氧量和呼吸频率的相关性柱状图。

（6）根据表中数据绘出的柱状图可知，溶氧对金鱼的呼吸次数影响明显，在一定的溶氧浓度范围内，溶氧升高，金鱼的呼吸频率减慢。