Question

科研人员在1000lx光强和25℃条件下，采用BG-11培养基研究不同曝气强度对小球藻生长过程的影响，曝气强度分别设置为0、2%、10%、20%、30%、50%和70%，其中2%的曝气强度刚好保证小球藻不沉降至试管底，而曝入的空气量又可以忽略不计。实验测定波长680 nm的光吸收值(OD₆₈₀)和叶绿素a的含量。请分析回答：

   

图1  实验装置示意图  图2  光密度(OD₆₈₀)随实验时间的变化  图3  叶绿素a浓度随实验时间的变化

（1）由图1分析，该实验的光源应选择________(选填白炽灯或日光灯)，目的是____________________________。

（2）光密度法是准确而快速的测出藻类生物量的有效办法，曝气强度为0的组别在取样前往往需要瞬时通入少量空气，其目的是____________________________。

（3）结合图2和图3分析，促进小球藻生长的最适曝气强度约为________。该实验中曝气的主要目的包括________________________________________________(至少写出2点)。

（4）结合图2和图3分析，叶绿素a的含量变化能否反映小球藻繁殖情况？________。原因是____________________。

（5）有学者提出了“遮光曝气控藻法”的新思路，即在自来水取水口附近建成遮光曝气工程区，使水在该区域内停留一定时间以消除大部分藻类，试解释其中原理：_________________________。

Answer

日光灯 避免白炽灯照射引起温度改变 避免重力影响，使小球藻混合均匀 20% 使小球藻与培养液充分接触、为小球藻提供无机碳源、充分接受光照 能 叶绿素a和OD680的变化趋势基本一致（或叶绿素a和OD680的变化呈正相关） 遮光阻碍藻类光合作用合成有机物；曝气则补充O2，促进了呼吸作用消耗有机物

【解析】

在1000lx光强和25℃条件下，采用BG-11培养基研究不同曝气强度对小球藻生长过程的影响，图1是实验装置图，图2是光密度(OD680)随实验时间的变化，图3是叶绿素a浓度随实验时间的变化；分析图像可知，叶绿素a和OD680的变化趋势基本一致。

（1）该实验选择日光灯，因为冷光源（日光灯）可以减少温度对实验结果的影响。

（2）光密度法是准确而快速测出藻类生物量的有效办法，曝气强度为0的组别在取样前往往需要瞬时通入少量空气，其目的是避免重力的影响，使小球藻混合均匀。不同于培养藻类时振荡的目的。

（3）结合图2和图3分析，曝光度值为20%时，光密度值和叶绿素a浓度最高，所以促进小球藻生长的最适曝气强度约为20%。该实验中曝气的主要目的包括使小球藻与培养液充分接触、为小球藻提供无机碳源、充分接受光照（降低藻体间的相互遮阴）。

（4）结合图2和图3分析，叶绿素a和OD680的变化趋势基本一致，所以叶绿素a的含量变化能反映小球藻繁殖情况。

（5）有学者提出了“遮光曝气控藻法”的新思路，即在自来水取水口附近建成遮光曝气工程区，使水在该区域内停留一定时间以消除大部分藻类，其原理是遮光阻碍藻类光合作用合成有机物；曝气则补充O2，促进了呼吸作用消耗有机物。