11. 全氟辛烷磺酸化合物(PFOS,一种化工产品)被广泛用于化妆品、洗涤剂等与生产生活关系密切的产品中,已成为一种全球性的新型环境污染物。科研人员研究了 PFOS 浓度对斑马鱼鳃的结构和功能的影响,实验操作及结果如下表所示。请根据所学知识,回答下列问题。

(1)斑马鱼的鱼鳃由许多鳃片组成,鳃片由许多鳃丝组成。鱼在水中游动时,水中溶解的
氧气
进入鳃丝的毛细血管中,而血液里的二氧化碳由鳃丝排到水中,说明鱼体内发生了
气体交换
。
(2)选取发育良好、生长状况基本一致的等量斑马鱼,喂养1周后进行实验。实验中还要保证
温度(或光照等)
(写出一个即可)等条件相同且适宜。
(3)甲组在实验中起
对照
作用。本实验中的单一变量是
PFOS溶液的浓度
。
(4)每组处理的斑马鱼数量是 20 条,而不是 1 条,目的是
避免实验偶然性,减小误差
。
(5)当鳃丝水肿加剧且鳃片大量融合时,斑马鱼的
呼吸
(填生理活动名称)会受到抑制。
(6)本实验的结论是
全氟辛烷磺酸(PFOS)会损伤斑马鱼鳃的结构,降低其气体交换能力
。
(7)为减轻 PFOS 对环境的污染,可采取的措施有
使用PFOS制品的环保替代品(或开展去除水体中PFOS的研究,或减少使用含PFOS的洗涤剂等,答案合理即可)
(一条即可)。
解析:
【分析】
本题是探究PFOS对斑马鱼鳃影响的实验题,需结合鱼的呼吸功能、实验设计原则等知识解答:
1. 回忆鱼鳃的气体交换功能,明确水中氧气进入鳃丝毛细血管、二氧化碳排出的过程对应气体交换;
2. 实验需控制无关变量,除研究的PFOS浓度外,其他条件要保持一致;
3. 甲组为清水组,是对照实验的对照组,本实验唯一不同的条件是PFOS溶液浓度;
4. 用多条实验对象可避免偶然因素影响,减小实验误差;
5. 鳃是呼吸器官,结构受损会抑制呼吸;
6. 结合三组实验结果,PFOS浓度越高,鳃损伤越严重,可得出对应结论;
7. 从减少PFOS使用或治理污染的角度,提出合理措施。
【解析】
(1)鱼的呼吸器官是鳃,鳃丝密布毛细血管,水经过鳃丝时,水中溶解的氧气进入鳃丝毛细血管,血液中的二氧化碳排出到水中,完成气体交换,故第一空填氧气,第二空填气体交换。
(2)实验设计需遵循单一变量原则,除PFOS溶液浓度外,温度、光照等无关变量需相同且适宜,故可填温度(或光照等)。
(3)甲组置于清水中,是对照组,起对照作用;本实验中只有PFOS溶液的浓度不同,因此单一变量是PFOS溶液的浓度。
(4)每组用20条斑马鱼而非1条,是为了避免个别鱼的特殊情况等偶然因素导致实验结果出现误差,减小实验误差,使结果更可靠。
(5)鳃是斑马鱼进行呼吸(气体交换)的主要器官,当鳃丝水肿加剧、鳃片大量融合时,鳃的结构受损,会抑制呼吸(气体交换),故填呼吸。
(6)对比三组实验结果:PFOS浓度为1mg/L时鳃结构受损,2mg/L时损伤更严重,说明PFOS会损伤斑马鱼鳃的结构,降低其气体交换能力,且浓度越高损伤越明显。
(7)减轻PFOS污染可从减少使用或治理污染入手,如使用PFOS制品的环保替代品、减少含PFOS洗涤剂的使用等,合理即可。
【答案】
(1)氧气 气体交换
(2)温度(或光照等)
(3)对照 PFOS溶液的浓度
(4)避免实验偶然性,减小误差
(5)呼吸
(6)全氟辛烷磺酸(PFOS)会损伤斑马鱼鳃的结构,降低其气体交换能力
(7)使用PFOS制品的环保替代品(或开展去除水体中PFOS的研究,或减少使用含PFOS的洗涤剂等,答案合理即可)
【知识点】
鱼的呼吸、实验探究原则、环境污染防治
【点评】
本题结合环境污染物对生物的影响,考查鱼的呼吸功能和实验探究的核心原则,注重知识的实际应用,需要学生理解实验变量控制、对照作用及鳃的功能,难度适中。
【难度系数】
0.6