Question

17．水葫蘆是一種水生植物，圖為水葫蘆葉綠體中部分代謝過(guò)程的示意圖．某研究小組為了探究pH對(duì)水葫蘆光合作用的影響，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：將生長(zhǎng)旺盛、生理狀態(tài)相似、大小相同的水葫蘆隨機(jī)、均等分成6組，分別放入等量的相同培養(yǎng)液中培養(yǎng)，各組培養(yǎng)液的pH依次設(shè)定為5．O、6．O、7．O、8.0、9．O、10．O，各組先在黑暗中放置12h，然后移至光照、溫度和CO₂濃度等均適宜的條件下培養(yǎng)，隨即多次測(cè)定各組C0₂釋放量或吸收量（每毫克葉肉組織每小時(shí)釋放或吸收CO₂量）．實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表．請(qǐng)回答：

pH	黑暗條件下CO2釋放量（μmol/mg•h）	光照條件下 CO2吸收量（μmol/mg•h）
5.0	40	100
6.0	45	150
7.0	60	200
8.0	50	180
9.0	40	108
10.0	40	35

（1）以新鮮水葫蘆為原料提取[1]中色素時(shí)，可用無(wú)水乙醇（酒精）溶解色素．分離后濾紙條上最寬的色素帶是葉綠素a（填色素名稱）．葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光光．
（2）圖中1中過(guò)程Ⅰ為光合作用的光反應(yīng)階段，圖中C₅與[6]結(jié)合形成[7]的過(guò)程叫做C0₂的固定．在適宜的光照條件下，水葫蘆葉肉細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生[H]的場(chǎng)所有葉綠體類囊體薄膜，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)．
（3）在上述黑暗中放置12h的過(guò)程中，培養(yǎng)液的pH會(huì)發(fā)生變化，因此在測(cè)定光照條件下C0₂吸收量前，需再次將各組pH分別調(diào)到原設(shè)定的pH值，這是為了避免黑暗中細(xì)胞呼吸釋放的二氧化碳影響．根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，水葫蘆光合作用的最適pH值為實(shí)驗(yàn)設(shè)定PH中的7.0．
（4）當(dāng)pH為10.0時(shí)，若用每晝夜的光照時(shí)間與黑暗時(shí)間相等來(lái)培養(yǎng)水葫蘆，則水葫蘆不能（填“能”或填“不能”）正常生長(zhǎng)繁殖，原因是該條件下，水葫蘆的一晝夜有機(jī)物積累量為負(fù)值．

Answer 1

分析 題干可以看出，該實(shí)驗(yàn)的自變量為PH，光照、溫度和CO₂濃度等均屬于無(wú)關(guān)變量．表格中黑暗條件下CO₂釋放量可表示呼吸速率，數(shù)據(jù)顯示PH為7.0時(shí)，呼吸作用最強(qiáng)，偏酸或偏堿呼吸速率均有所降低；光照條件下0₂釋放量可表示凈光合速率，數(shù)據(jù)顯示PH為7.0時(shí)，氧氣的釋放量最大，偏酸或偏堿植物凈光合速率均有所降低．

解答 解：（1）據(jù)圖分析，1表示類囊體（基粒）（類囊體薄膜），綠葉中色素的提取可以用無(wú)水乙醇（酒精）溶解色素．分離色素時(shí)，葉綠素a的含量最多，色素帶也就最寬，葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光．
（2）過(guò)程Ⅰ為光合作用的光反應(yīng)階段，6表示二氧化碳，圖中C₅與[6]結(jié)合形成[7]的過(guò)程叫做C0₂的固定．光照條件下，光合作用與呼吸作用都可以產(chǎn)生[H]，所以產(chǎn)生[H]的場(chǎng)所有葉綠體類囊體薄膜，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)．
（3）為了確保實(shí)驗(yàn)變量的準(zhǔn)確性在測(cè)定光照條件下CO₂吸收量前，需再次將各組pH分別調(diào)到原設(shè)定的pH值．由表可知，光照條件下CO₂吸收量在pH為7時(shí)吸收量最大，水葫蘆光合作用的最適pH值為7.0（7）．
（5）據(jù)題表分析，當(dāng)pH為10.0時(shí)，水葫蘆的凈光合速率=35-40=-5μmol/mg•h，若一晝夜光照時(shí)間與黑暗時(shí)間相等，有機(jī)物為凈消耗，即該條件下，水葫蘆的一晝夜有機(jī)物積累量為負(fù)值，所以水葫蘆不能正常生長(zhǎng)繁殖．
故答案為：
（1）無(wú)水乙醇（酒精）    葉綠素a   紅光和藍(lán)紫光
（2）光反應(yīng)    C0₂的固定  
（3）為避免黑暗中細(xì)胞呼吸釋放的二氧化碳影響   培養(yǎng)液pH變化對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾
（4）不能  該條件下，水葫蘆的一晝夜有機(jī)物積累量為負(fù)值

點(diǎn)評(píng) 本題通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)考查了影響光合作用和呼吸作用的環(huán)境因素等知識(shí)，意在考查考生能從題目所給的表格中獲取有效信息的能力，能理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)的能力．