Question

為研究浮游藻類的光合作用，將一種綠藻培養(yǎng)至指數(shù)生長(zhǎng)期，并以此為材料，測(cè)定了藻細(xì)胞在不同條件下的凈光合速率（Pn）． 圖1為光合放氧測(cè)定裝置的示意圖；圖2是不同NaHCO₃濃度（pH 8.5，25℃）條件下測(cè)得的Pn曲線圖． 請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）通過(guò)變換圖1 中光源，可研究

 

、

 

對(duì)光合作用的影響．
（2）在測(cè)定不同光照對(duì) Pn 的影響時(shí)，如不精確控制溫度，則測(cè)得的光照與Pn的關(guān)系

 

 （填“呈正相關(guān)”、“呈負(fù)相關(guān)”或“難以確定”）．
（3）由于弱堿性的藻培養(yǎng)液中游離 CO₂濃度很低，藻光合作用主要通過(guò)胞內(nèi)碳酸酐酶（CA）分解水中的 HCO

- 3

 獲得 CO₂．圖2中達(dá)到最大Pn值的最低NaHCO₃濃度為

 

；在更高 NaHCO₃ 濃度下，Pn不再增加的主要原因有

 

、

 

．
（4）培養(yǎng)基中的 HCO

- 3

 與 CO

2- 3

之間的離子平衡與pH有關(guān)，堿性條件下pH越高，HCO

- 3

越少，CO

2- 3

越多，而CO

2- 3

幾乎不能被該藻利用． 在測(cè)定不同pH（7.0～10.0）對(duì)光合作用的影響時(shí)，導(dǎo)致Pn發(fā)生變化的因素有

 

、

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：影響光合作用速率的環(huán)境因素,光反應(yīng)、暗反應(yīng)過(guò)程的能量變化和物質(zhì)變化

專題：

分析：本題主要考查影響光合作用的環(huán)境因素．
1、溫度對(duì)光合作用的影響：在最適溫度下酶的活性最強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度最大，當(dāng)溫度低于最適溫度，光合作用強(qiáng)度隨溫度的增加而加強(qiáng)，當(dāng)溫度高于最適溫度，光合作用強(qiáng)度隨溫度的增加而減弱．
2、二氧化碳濃度對(duì)光合作用的影響：在一定范圍內(nèi)，光合作用強(qiáng)度隨二氧化碳濃度的增加而增強(qiáng)．當(dāng)二氧化碳濃度增加到一定的值，光合作用強(qiáng)度不再增強(qiáng)．
3、光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響：在一定范圍內(nèi)，光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度的增加而增強(qiáng)．當(dāng)光照強(qiáng)度增加到一定的值，光合作用強(qiáng)度不再增強(qiáng)．

解答： 解：（1）可調(diào)光源可改變光照強(qiáng)度、光的波長(zhǎng)（光質(zhì)），從而可以研究光強(qiáng)和光質(zhì)對(duì)光合作用的影響．（2）溫度是無(wú)關(guān)變量，溫度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響酶的活性而影響光合作用，使得難以確定光照對(duì)Pn影響，因此在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要使無(wú)關(guān)變量相同且適宜，以便排除對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾．
（3）由圖可以看出，達(dá)到最大Pn值的最低NaHCO₃濃度為120m?L^-1；在更高NaHCO₃濃度下，外界因素是CO₂濃度達(dá)到了CO₂飽和點(diǎn)，不能吸收更多的CO₂；內(nèi)部因素是CA量不足，不能催化分解更多的HCO₃^-．
（4）由題意可知，pH一方面會(huì)影響HCO₃^-的含量，從而影響Pn；另一方面pH也會(huì)影響CA酶的活性，從而影響Pn．
故答案為：
（1）光強(qiáng)；                   光質(zhì)； 
（2）難以確定；
（3）120 mg?L^-1 達(dá)到了CO₂飽和點(diǎn)；          CA量有限；
（4）CO^₂（或 HCO₃^-）供應(yīng)量不同；         CA（細(xì)胞）活性變化．

點(diǎn)評(píng)：本題以圖形為載體，考查了影響光合作用速率的環(huán)境因素等相關(guān)知識(shí)．考查了學(xué)生識(shí)圖、析圖能力，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決問(wèn)題的能力，綜合理解能力，有一定的難度．在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，要注意遵循對(duì)照原則和單一變量原則，控制無(wú)關(guān)變量要相同且適宜．