Question

13．科研人員為研究土壤pH對粳型雜交稻幼苗光合特性的影響進行了相關實驗，步驟如下：
①將消毒后生理狀態(tài)良好且相同的水稻幼苗分別置于pH為4.0、5.0、6.0、7.0和8.0的培養(yǎng)液培養(yǎng)，其他條件適宜；
②培養(yǎng)一段時間后，測定水稻幼苗葉片光合速率、呼吸速率及葉綠素a、葉綠素b的含量，計算葉綠素總量和葉綠素a/b的值，結果如圖．

分析回答：
（1）培養(yǎng)水稻幼苗的過程中，隔天更換培養(yǎng)液，除了可以防止缺氧造成爛根和營養(yǎng)不足之外，還能防止培養(yǎng)液pH的改變，影響實驗結果．
（2）測定葉綠素含量前，需要提取葉綠素．提取的方法是：在剪碎的綠葉中加入SiO₂、碳酸鈣（CaCO₃）、無水乙醇（或丙酮）后快速研磨，經過濾獲得色素濾液．
（3）測定水稻幼苗葉片呼吸作用速率時需在黑暗條件下進行．
（4）由圖乙可知，水稻對pH的適應范圍較廣，在5.0～7.0范圍內對水稻的生長影響不大．結合甲圖分析，
pH的變化主要導致葉綠素a/b的比值的變化，從而影響光合速率．
（5）若pH為4.0時，水稻幼苗要正常生長，每天適宜的光照時間不少于13.7小時．

Answer 1

分析 1、根據圖甲分析，隨著PH值的增加，葉綠素的含量不斷減少，葉綠素a/b的比值先增加后減少．
2、根據圖乙分析，凈光合作用速率先增加后減少，呼吸作用速率變化不大；幼苗要正常生長，則白天的凈光合作用積累量大于晚上呼吸作用的消耗．

解答 解：（1）實驗的自變量是PH值變化；則培養(yǎng)水稻幼苗的過程中，隔天更換培養(yǎng)液，可防止缺氧造成爛根和營養(yǎng)不足，還能防止培養(yǎng)液pH的改變，影響實驗結果．
（2）色素提取的過程中，在剪碎的綠葉中加入石英砂（破壞細胞結構，使研磨充分）、碳酸鈣（防止研磨過程中色素被破壞）、無水乙醇（作為提取液，可溶解綠葉中的色素）．研磨過程中要避光的原因是葉綠素不穩(wěn)定，見光容易分解．
（3）測定水稻幼苗葉片呼吸作用速率時需在黑暗條件下進行，防止光合作用影響實驗結果．
（4）由圖乙可知，在5.0～7.0范圍內對水稻的生長影響不大．結合甲圖分析，pH的變化主要導致葉綠素a/b的比值的變化，從而影響光合速率．
（5）若pH為4.0時，凈光合作用速率為150，呼吸作用速率為200，假設每天適宜的光照時間為X小時，則150X=200（24-X），X=13.7小時．
故答案為：
（1）pH 
（2）碳酸鈣（CaCO₃）　無水乙醇（或丙酮）
（3）黑暗 
（4）5.0～7.0　葉綠素a/b的比值
（5）13.7

點評 本題考查實驗的分析、葉綠體中色素的提取和分離、光合作用和呼吸作用的相關知識，意在考查學生的識圖和判斷能力，屬于中檔題．