Question

【題目】為綜合利用并改良重金屬鎘污染土壤，科研人員研究了鎘脅迫對能源作物甜高粱生理特性的影響及施鈣的緩解效應(yīng)。他們將培養(yǎng)20d后的甜高梁幼苗隨機分成3組，分別進行3種處理：CK（對照）、Cd(0.2 mmoL·L-1 Cd)、Ca（3.0 mmol·L-1 Ca加0.2 mmoI·L-1 Cd），測定處理15d和30d后的幼苗葉綠素總量，并觀察30d時甜高梁葉肉細(xì)胞葉綠體的超微結(jié)構(gòu)，結(jié)果如下圖。請回答：

（1）研究人員將培養(yǎng)20d的幼苗隨機分成3組，每組設(shè)置4盆的目的是__。

（2）使用無水乙醇提取色素的原理是____。

（3）由圖1可知鎘脅迫造成葉綠素含量降低，導(dǎo)致光反應(yīng)產(chǎn)生的____減少，直接影響暗反應(yīng)中_______（過程）；結(jié)合圖2分析，葉綠素含量降低的原因是___。

（4）鈣能緩解鎘脅迫，施鈣30d后可使葉綠素含量的降低緩解約____%。

（5）甜高粱含有豐富的糖類，但鎘污染土壤中收獲的甜高粱不能作為家畜飼料，這是因為________，可通過 ___ 轉(zhuǎn)變?yōu)槿祟惪衫�用的能源物質(zhì)。

Answer 1

【答案】重復(fù)實驗，減少實驗誤差 色素可以溶解在無水乙醇中 ATP和[H] 三碳化合物的還原 類囊體結(jié)構(gòu)破壞 50% 重金屬鎘可通過食物鏈富集危害家畜和人的健康 酵母發(fā)酵生產(chǎn)燃料乙醇等途徑

【解析】

分析題干信息可知：本實驗為探究“鎘脅迫對甜高粱生理特性的影響及施鈣的緩解效應(yīng)”，據(jù)圖1可知，與對照相比，Cd組葉綠素含量降低，而Ca處理后葉綠素含量有所上升，但仍低于對照；圖2顯示Cd組和Ca組的葉綠體形態(tài)差異明顯。

（1）為減少實驗誤差，實驗設(shè)計時通常需要設(shè)置重復(fù)試驗，故本實驗中需要將培養(yǎng)20d的幼苗隨機分成3組，每組設(shè)置4盆。

（2）因色素可以溶解在（有機溶劑）無水乙醇中，故實驗使用無水乙醇提取色素。

（3）葉綠素可參與光合作用的光反應(yīng)，故若葉綠素含量降低，光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]就會減少，進而影響暗反應(yīng)過程中C3的還原；由圖2可知，Cd組的葉綠體結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變化，主要是類囊體結(jié)構(gòu)被破壞，導(dǎo)致葉綠素含量降低。

（4）據(jù)圖可知， 與Cd組比較，30d后Ca組葉綠素增長2.8-2.1=0.7mg.g-1，與對照組比較，Cd組下降數(shù)量3.5－2.1=1.4 mg.g-1相比，鈣30d后可使葉綠素含量的降低緩解約0.7/1.4=50%。

（5）由于重金屬鎘可通過食物鏈富集危害家畜和人的健康，故鎘污染土壤中收獲的甜高粱不能作為家畜飼料；但可通過酵母發(fā)酵生產(chǎn)燃料乙醇等途徑轉(zhuǎn)變?yōu)槿祟惪衫�用的能源物質(zhì)。