Question

水葫蘆是一種典型的水生植物，其大量繁殖已經(jīng)造成了嚴重的生態(tài)問題．某研究小組為了探究pH對水葫蘆光合作用的影響，進行了如下實驗：將生長旺盛、生理狀態(tài)相似、大小相同的水葫蘆隨機、均等分成5組，各組pH分別設定為5.0、6.0、7.0、8.0、9.0，在黑暗中放置12h，然后移置光照、溫度和CO₂濃度等均適宜的條件下培養(yǎng)，隨即多次測定各組CO₂吸收量（每毫克葉肉組織每小時吸收CO₂量）并計算凈光合速率．將實驗結(jié)果繪制成下表：

pH	黑暗條件下CO2釋放量 （μmol/mg?h）	光照條件下O2釋放量 （μmol/mg?h）
5.0	40	100
6.0	45	150
7.0	60	200
8.0	50	180
9.0	40	108

請回答：
（1）除了通過測定組CO₂吸收量外，還可以通過測定

 

來測得該條件下棉花植株的凈光合速率．
（2）黑暗放置過程中，培養(yǎng)液的pH會發(fā)生變化，因此在測定氧氣釋放量前，需多次將各組pH分別調(diào)到原設定的pH值，這是為了控制實驗的

 

．
（3）進一步實驗發(fā)現(xiàn)：保持實驗條件不變，當pH為10.0時，黑暗條件下水葫蘆CO₂的釋放速率為40μmol/mg?h，光照條件下O₂的生成速率為75μmol/mg?h．則在該條件下晝夜12小時交替光照，水葫蘆

 

（填“能”或填“不能”）正常生長繁殖，原因是

 

．
（4）研究發(fā)現(xiàn)pH改變影響水葫蘆葉肉細胞的光合作用速率，推測其作用部位很可能是葉綠體的

 

．

Answer 1

考點：光反應、暗反應過程的能量變化和物質(zhì)變化,葉綠體結(jié)構(gòu)及色素的分布和作用

專題：

分析：題干可以看出，該實驗的自變量為PH，光照、溫度和C0₂濃度等均屬于無關(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，呼吸作用最強，偏酸或偏堿呼吸速率均有所降低；光照條件下O₂釋放量可表示凈光合速率，數(shù)據(jù)顯示PH為7.0時，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）光合作用過程中吸收二氧化碳的同時會產(chǎn)生等量的氧氣，因此除了通過測定組CO₂吸收量外，還可以通過測定O₂釋放量來測得該條件下棉花植株的掙光合速率．
（2）黑暗放置過程中，培養(yǎng)液的pH會發(fā)生變化，因此在測定氧氣釋放量前，需多次將各組pH分別調(diào)到原設定的pH值，這是為了控制實驗的自變量．實際光合速率=凈光合速率+呼吸速率，因此可計算出不同PH時的實際光合速率分別為：140、195、260、230、148，據(jù)此畫圖即可．
（3）進一步實驗發(fā)現(xiàn)：保持實驗條件不變，當pH為10.0時，黑暗條件下水葫蘆CO₂的釋放速率為40umol/mg．h，光照條件下O₂的生成速率為75umol/mg?h．則在該條件下晝夜12小時交替光照，水葫蘆的凈光合作用量=白天總光合作用量-呼吸作用消耗總量=75×12-40×24=-60，因此水葫蘆不能正常生長繁殖．
（4）pH改變影響水葫蘆葉肉細胞的光合作用速率，是通過作用于葉綠體的基質(zhì)以及葉綠體內(nèi)、外膜和類囊體膜．
故答案為：（1）O₂釋放量
（2）自變量
（3）不能   因為長時間處于pH10.0的條件下，水葫蘆的凈光合作用積累量為負值，水葫蘆不能生長繁殖
（4）基質(zhì)以及葉綠體內(nèi)、外膜和類囊體膜

點評：本題通過探究實驗考查了影響光合作用和呼吸作用的環(huán)境因素等知識，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，能理解所學知識的要點的能力．