Question

Cu²⁺是植物生長發(fā)育必需的微量元素，但過量的Cu²⁺又會影響植物的正常生長．科研人員以白蠟幼苗為實驗材料，研究Cu²⁺對植物生長的影響．
（1）將CuSO₄?5H₂O水溶液加入基質中，制成不同Cu²⁺質量分數(shù)的“污染土壤”，另設

 

作為對照．選擇健康且生長基本一致的植株，分別進行培養(yǎng)．
（2）培養(yǎng)幾個月后，摘取植株頂部剛成熟的葉片，用來提取綠葉中的色素，進而測定

 

濾液中葉綠素的含量，同時每月定時測定其他相關指標，結果取平均值．
（3）實驗結果及分析：
表：不同質量分數(shù)的Cu²⁺對白蠟葉片葉綠素含量及光合作用的影響

Cu2+質量分數(shù)	葉綠素a （mg?kg-1）	葉綠素b （mg?kg-1）	葉綠素總量 （mg?kg-1）	葉綠素 a/b	凈光合速率（μmol?m-2?s-1）	氣孔導度（mol?m-2?s-1）	胞間CO2濃度（μmol?m-2?s-1）
0	1.80	0.47	2.27	3.83	5.92	0.073	237.20
2.5×10-4	1.85	0.48	2.33	3.84	6.18	0.079	243.21
5.0×10-4	1.65	0.41	2.06	4.00	5.27	0.064	219.78
1.0×10-3	1.51	0.37	1.87	4.18	4.26	0.059	225.56
2.0×10-3	1.45	0.34	1.79	4.26	2.58	0.050	227.12

（注：氣孔導度越大，氣孔開放程度越高）①在Cu²⁺質量分數(shù)為2.5×10^-4時，與對照組相比，葉片中葉綠素a、葉綠素b和葉綠素總量均增加，從而使植物吸收的

 

增加，凈光合速率提高．隨著Cu²⁺質量分數(shù)的升高，凈光合速率下降，可能的原因是重金屬銅會引起葉綠體內相關的

 

活性改變，葉綠素含量下降，而葉片中的葉綠素a/b值逐漸，表明重金屬Cu²⁺對葉片中的影響高于對

 

的影響．
②與Cu²⁺質量分數(shù)為2.5×10^-4相比，Cu²⁺質量分數(shù)為5.0×10^-4時，凈光合速率隨著氣孔導度和胞間CO₂濃度的下降而下降，表明此時，

 

成為凈光合速率的主要限制因子，因其下降導致CO₂供應不足進而光合速率下降．由表中數(shù)據(jù)分析可知，當Cu²⁺質量分數(shù)繼續(xù)增大時，氣孔導度繼續(xù)下降，而

 

，表明此時影響凈光合速率的因素可能有非氣孔因素的存在．

Answer 1

考點：影響光合作用速率的環(huán)境因素

專題：

分析：根據(jù)題意，該實驗的目的是探究Cu²⁺對植物光合作用的影響．據(jù)題表分析重金屬Cu²⁺對葉片中葉綠素b的影響高于對葉綠素a的影響．當Cu²⁺質量分數(shù)繼續(xù)增大時，氣孔導度繼續(xù)下降，而胞間CO₂濃度略有上升，表明此時影響凈光合速率的因素可能有非氣孔因素的存在．

解答： 解：（1）實驗目的是研究Cu²⁺對植物生長的影響，應設置不添加Cu²⁺的基質作為對照組，增強實驗結果的可信度．
（2）葉綠體色素易溶于有機溶劑中，可用無水乙醇提取色素．
（3）①葉綠素可以吸收、轉化光能，在Cu²⁺質量分數(shù)為2.5×10^-4時，與對照組相比，葉片中葉綠素a、葉綠素b和葉綠素總量均增加，從而使植物吸收的光能增加；重金屬銅會改變葉綠體內相關的酶的活性，進而降低光合速率；隨著Cu²⁺質量分數(shù)的升高，葉綠素含量下降，而葉片中的葉綠素a/b值逐漸增大，這說明表明重金屬Cu²⁺對葉片中葉綠素b的影響高于對葉綠素a的影響．②與Cu²⁺質量分數(shù)為2.5×10^-4相比，Cu²⁺質量分數(shù)為5.0×10^-4時，凈光合速率隨著氣孔導度和胞間CO₂濃度的下降而下降，表明此時凈光合速率的主要限制因子是氣孔導度，氣孔導度下降導致CO₂供應不足進而光合速率下降．由表中數(shù)據(jù)分析可知，當Cu²⁺質量分數(shù)繼續(xù)增大時，氣孔導度繼續(xù)下降，而胞間CO₂濃度略有上升，表明此時影響凈光合速率的因素可能有非氣孔因素的存在．
故答案為：
（1）不添加Cu²⁺的基質
（2）無水乙醇（有機溶劑）
（3）①光能   酶   升高      葉綠素b       葉綠素a
②氣孔導度          胞間CO₂濃度略有上升

點評：本題主要考查影響光合作用的環(huán)境因素，意在強化學生對相關知識的識記、理解與掌握及識圖識表和分析作答能力．