Question

【題目】蝦青素是類胡蘿卜素的一種，具有抗氧化、抗衰老、抗腫瘤、預(yù)防心腦血管疾病等作用。單細(xì)胞綠藻中的一種雨生紅球藻是天然蝦青素含量最高的物種之一。為大面積培養(yǎng)雨生紅球藻以獲得蝦青素，科研人員研究了不同鹽濃度對該藻類光合作用的影響，其他條件適宜，實驗結(jié)果見下表。請回答：

NaCl （mmol/L）	凈光合速率（mol/ m2s）	氣孔導(dǎo)度（mol/m2s）	胞間CO2濃度（mol/mol）	蝦青素含量（mg/g）
10	6.0	0.037	238.4	2.45
30	7.0	0.079	245.2	2.88
50	5.8	0.064	227.8	2.24
70	5.6	0.059	217.6	1.81
90	1.8	0.032	218.4	1.62
110	1.6	0.028	223.1	1.61

（1）雨生紅球藻與藍(lán)球藻都能進(jìn)行光合作用，兩者結(jié)構(gòu)上最大的區(qū)別是________，兩者進(jìn)行光合作用時，驅(qū)動光反應(yīng)和暗反應(yīng)的能量分別是________，若將蝦青素溶液放在陽光和三棱鏡間，從連續(xù)光譜中可看到蝦青素主要吸收________。

（2）當(dāng)NaCl濃度為30mmol/L時，若對其進(jìn)行遮光處理，則葉肉細(xì)胞中C3的合成速率________。（填“增大”“減小”或“不變”）

（3）與 NaCl 濃度 30mmol/L 相比，NaCl 濃度為 70mmol/L 時，雨生紅球藻的凈光合速率下降，請據(jù)表分析原因是________，研究人員認(rèn)為當(dāng) NaCl 濃度繼續(xù)增大時，影響凈光合速率的因素可能有非氣孔因素，請據(jù)表分析研究人員作出此推測的原因是________。

（4）若要進(jìn)一步獲得產(chǎn)生蝦青素的最適鹽濃度，請簡要寫明實驗思路________。

Answer 1

【答案】是否有成形的細(xì)胞核（是否有以核膜為界限的細(xì)胞核） 光能、ATP（和 NADPH）的化學(xué)能 藍(lán)紫光 減小 氣孔導(dǎo)度下降，CO 2 吸收量減少，暗反應(yīng)速率減弱，凈光合速率降低 隨NaCl濃度增加，氣孔導(dǎo)度繼續(xù)下降，但胞間CO 2濃度卻上升 在NaCl濃度為10mmol/L——50mmol/L之間，縮小濃度梯度進(jìn)一步實驗，其他條件不變，蝦青素含量最高所對應(yīng)的濃度即為最適 NaCl 濃度

【解析】

分析表中數(shù)據(jù)：隨著NaCl濃度的增加，雨生紅球藻凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蝦青素含量均表現(xiàn)為先增加后減小的趨勢，當(dāng)NaCl濃度30mmol/L時均出現(xiàn)最大值；而胞間CO2濃度在NaCl濃度10mmol/L-70mmol/L之間表現(xiàn)為先增大后減小，當(dāng)NaCl濃度大于70mmol/L時，仍表現(xiàn)為增加。

（1）雨生紅球藻是真核生物，藍(lán)球藻是原核生物，真核細(xì)胞與原核細(xì)胞相比，最大的區(qū)別是原核細(xì)胞沒有由核膜包被的成形的細(xì)胞核。兩者進(jìn)行光合作用時，驅(qū)動光反應(yīng)的能量是光能，驅(qū)動暗反應(yīng)的能量是ATP（和NADPH）中的化學(xué)能。蝦青素是類胡蘿卜素的一種，主要吸收藍(lán)紫光。

（2）若對其進(jìn)行遮光處理，光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]均會減少，暗反應(yīng)生成的C5減少，固定的CO2減少，C3的合成速率減小。

（3）由表中數(shù)據(jù)分析可知，與NaCl濃度30mmol/L相比，NaCl濃度為70mmol/L時氣孔導(dǎo)度下降，CO2吸收量減少，使暗反應(yīng)速率減弱，凈光合速率降低。當(dāng)NaCl濃度大于70mmol/L時，隨NaCl濃度增加，氣孔導(dǎo)度繼續(xù)下降，胞間CO2濃度卻上升，說明此時影響凈光合速率下降的因素可能有非氣孔因素。

（4）由表中數(shù)據(jù)分析，當(dāng)NaCl濃度為30mmol/L時，蝦青素含量最高，若要進(jìn)一步獲得產(chǎn)生蝦青素的最適鹽濃度，應(yīng)在NaCl濃度為10mmol/L-50mmol/L之間，縮小濃度梯度進(jìn)一步實驗，其他條件不變，蝦青素含量最高所對應(yīng)的濃度即為最適NaCl濃度。