Question

1．狐尾藻是多年生沉水草本植物，它能有效吸收水體中的氮磷元素，具有良好的凈化水體的作用．下面是有關(guān)狐尾藻的實(shí)驗(yàn)，請分析回答：
實(shí)驗(yàn)一  為探究光照強(qiáng)度對狐尾藻光合速率的影響，科研人員設(shè)計(jì)了如圖1所示實(shí)驗(yàn)裝置，試管中放入相同的狐尾藻和等量的黃色BTB溶液（BTB是一種酸堿指示劑，對光不敏感，溶有大量CO₂時(shí)呈黃色，CO₂被吸收后呈藍(lán)色），實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1．
實(shí)驗(yàn)二  為探究pH對狐尾藻光合速率的影響，科研人員設(shè)計(jì)了如圖2所示的多套實(shí)驗(yàn)裝置，試管中放入相同的狐尾藻和不同pH的溶液，通過相關(guān)儀器測定凈光合放氧速率（μmol O₂•mg葉綠素a^-1•h^-1），實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3．

距光源的距離/cm	變藍(lán)所需時(shí)間/min
10	20
20	40
30	60
40	130
50	∞
60	∞
70	∞

（1）實(shí)驗(yàn)一中，當(dāng)試管距光源50cm以上時(shí)，BTB溶液幾乎不變藍(lán)，原因是光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP和[H]過少，影響暗反應(yīng)中CO₂的固定．本實(shí)驗(yàn)可得出的結(jié)論是在一定范圍內(nèi)，光照強(qiáng)度越弱，光合速率越�。�
（2）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)二時(shí)，需控制試管與光源之間的適宜距離，如果超過30cm，不利于獲得正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，原因是光照強(qiáng)度太弱，導(dǎo)致不同pH條件下，凈光合放氧速率的差異不顯著．
（3）pH會影響狐尾藻凈光合放氧速率，其原因是：一方面pH影響了酶的活性或生物膜的通透性，從而導(dǎo)致光合作用本身發(fā)生變化；另一方面pH引起了狐尾藻的呼吸速率發(fā)生變化．
（4）在含大量狐尾藻的水體中，狐尾藻的光合作用會改變水體pH，但對其自身的生長影響不大，原因是狐尾藻在弱堿性水體中的凈光合放氧速率變化不大．
（5）生產(chǎn)上，狐尾藻是漚制綠肥的理想植物，這是因?yàn)楹�尾藻含有較多的氮磷元素，漚制后能為植物生長提供較多的無機(jī)氮磷．

Answer 1

分析 1．光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能把二氧化碳和水轉(zhuǎn)變成儲存著能量的有機(jī)物，并釋放出氧氣的過程．
2．光合作用的光反應(yīng)階段（場所是葉綠體的類囊體膜上）：水的光解產(chǎn)生[H]與氧氣，以及ATP的形成；光合作用的暗反應(yīng)階段（場所是葉綠體的基質(zhì)中）CO₂被C₅固定形成C₃，C₃在光反應(yīng)提供的ATP和[H]的作用下還原生成糖類等有機(jī)物．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)一中，當(dāng)試管距光源50cm以上時(shí)，BTB溶液幾乎不變藍(lán)，原因是距離光源太遠(yuǎn)影響光反應(yīng)階段產(chǎn)生ATP和[H]過少，影響了暗反應(yīng)中CO₂的固定．分析可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在一定范圍內(nèi)，光照強(qiáng)度越弱，光合速率越��；
（2）實(shí)驗(yàn)二中需控制試管與光源之間的適宜距離，如果超過30cm，光照強(qiáng)度太弱，成為影響光合反應(yīng)速率的主要因素，導(dǎo)致不同pH條件下，凈光合放氧速率的差異不顯著，不利于獲得正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論；
（3）pH會影響狐尾藻凈光合放氧速率，其原因是：一方面pH影響了酶的活性或生物膜的通透性；另一方面，pH引起了狐尾藻呼吸速率的變化，從而影響光合作用；
（4）在含大量狐尾藻的水體中，狐尾藻的光合作用會改變水體pH，由圖二可知，狐尾藻在弱堿性水體中的凈光合放氧速率變化不大，故對其自身的生長影響不大；
（5）狐尾藻含有較多的氮磷元素，漚制后能為植物生長提供較多的無機(jī)氮磷狐尾藻是漚制綠肥的理想植物，故狐尾藻是漚制綠肥的理想植物；
故答案為：（1）ATP和[H]在一定范圍內(nèi)，光照強(qiáng)度越弱，光合速率越小
（2）光照強(qiáng)度太弱，導(dǎo)致不同pH條件下，凈光合放氧速率的差異不顯著
（3）酶的活性或生物膜的通透性  呼吸速率
（4）狐尾藻在弱堿性水體中的凈光合放氧速率變化不大
（5）狐尾藻含有較多的氮磷元素，漚制后能為植物生長提供較多的無機(jī)氮磷

點(diǎn)評 本題以“狐尾藻”為載體，考查光合作用、酶、實(shí)驗(yàn)分析等相關(guān)知識，意在考查學(xué)生對一些簡單的實(shí)驗(yàn)方案做出恰當(dāng)?shù)脑u價(jià)，并能從課外材料中獲取相關(guān)的生物學(xué)信息，并能運(yùn)用這些信息，結(jié)合所學(xué)知識解決相關(guān)的生物學(xué)問題．