Question

【題目】菹（音同“租”）草是一種沉水植物，是草食性魚(yú)類的良好天然餌料。為了能充分利用和開(kāi)發(fā)菹草資源，科研人員研究了不同因素對(duì)菹草光合作用的影響，結(jié)果如下圖（圖中實(shí)線表示凈光合速率，虛線表示真光合速率）。分析回答：

（1）菹草葉肉細(xì)胞的葉綠體類囊體薄膜上發(fā)生的能量變化是______________，參與這一過(guò)程的兩類色素為_______________________________，其中的_______________需要在光照的條件下合成。

（2）圖1的曲線是采用生長(zhǎng)狀況一致的葉片，在_______________________相同的實(shí)驗(yàn)條件下根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)繪制而成的。由圖1可知，菹草生長(zhǎng)的最適溫度在______℃左右；在35℃時(shí)，菹草每小時(shí)呼吸作用耗氧量約為____________mg．g-1．L-1。

（3）通過(guò)研究，科研人員建議在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)通過(guò)調(diào)節(jié)水量使菹草生長(zhǎng)于水深2m左右。結(jié)合圖2分析其依據(jù)是___________________________________。若將水深增加到3m以上，菹草的呼吸速率將____________________。

（4）在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，由于水體流動(dòng)不暢，生長(zhǎng)旺盛的菹草有時(shí)突然出現(xiàn)光合作用能力明顯降低，甚至衰亡。結(jié)合圖3分析，出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因可能是菹草生長(zhǎng)旺盛時(shí)，水中大量的___________被利用，并由于水流不暢而得不到及時(shí)補(bǔ)充，造成局部__________________，使菹草光合速率降低。

Answer 1

【答案】光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能 葉綠素和類胡蘿卜素 葉綠素 光照、pH、CO2濃度 20 1.0 水深2m處，光照強(qiáng)度適宜，菹草凈光合速率接近最高 降低 CO2 pH明顯升高（堿中毒）

【解析】

本題以反映實(shí)驗(yàn)結(jié)果的曲線圖為情境，考查學(xué)生對(duì)光合作用過(guò)程及其影響的環(huán)境因素等相關(guān)知識(shí)的識(shí)記和理解能力，以及獲取信息、分析問(wèn)題的能力。

(1)在葉綠體的類囊體薄膜上進(jìn)行的是光合作用的光反應(yīng)，因此類囊體薄膜上發(fā)生的能量變化是光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能。參與光反應(yīng)的兩類色素為葉綠素和類胡蘿卜素，其中葉綠素需要在光照的條件下才能合成。

(2)與獲得圖1曲線相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，其自變量是溫度的不同，因變量是產(chǎn)氧量，對(duì)實(shí)驗(yàn)有影響的光照、pH、CO2濃度等無(wú)關(guān)變量應(yīng)控制相同且適宜，即圖1的曲線是采用生長(zhǎng)狀況一致的葉片，在光照、pH、CO2濃度相同的實(shí)驗(yàn)條件下根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)繪制而成的。分析圖1曲線可知：在20℃左右時(shí)，菹草的凈光合速率達(dá)到最大，此時(shí)有機(jī)物的積累量最多，可見(jiàn)，菹草生長(zhǎng)的最適溫度在20℃左右。在35℃時(shí)，菹草的真光合速率為0.8 mg.g-1.L-1.h-1，凈光合速率為-0.2 mg.g-1.L-1.h-1，所以呼吸速率＝真光合速率－凈光合速率＝0.8－（-0.2）＝1.0mg.g-1.L-1.h-1，即菹草每小時(shí)呼吸作用耗氧量約為1.0mg.g-1.L-1。

(3) 圖2顯示：光照強(qiáng)度適宜時(shí)，菹草的凈光合速率最大，有利于菹草的生長(zhǎng)。由此可推知，在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)通過(guò)調(diào)節(jié)水量使菹草生長(zhǎng)于水深2m左右的原因是：水深2m左右處的光照強(qiáng)度適宜，菹草凈光合速率接近最高。將水深增加到3m以上，因溫度與溶氧量均會(huì)降低，所以菹草的呼吸速率將降低。

(4) 圖3顯示：在一定pH范圍內(nèi)，菹草的凈光合速率與真光合速率均隨著pH的升高而降低， 據(jù)此可推知：菹草生長(zhǎng)旺盛時(shí)，水中大量的CO2被光合作用利用，同時(shí)CO2因水流不暢而得不到及時(shí)補(bǔ)充，造成水體中局部pH明顯升高，使菹草光合速率降低。