题目内容
【题目】科研人员为研究土壤pH对粳型杂交稻幼苗光合特性的影响进行了相关实验,步骤如下:
①将消毒后生理状态良好且相同的水稻幼苗分别置于pH为4. 0、5. 0、6. 0、7. 0和8. 0的培养液培养,其他条件适宜;②培养一段时间后,测定水稻幼苗叶片光合速率、呼吸速率及叶绿素a、叶绿素b的含量,计算叶绿素总量和叶绿素a/b的值,结果如图。
分析回答:
(1)培养水稻幼苗的过程中,隔天更换培养液,除了可以防止缺氧造成烂根和营养不足之外,还能防止培养液_____________的改变,影响实验结果。
(2)测定叶绿素含量前,需要提取叶绿素。提取的方法是避光条件下,在剪碎的绿叶中加入石英砂、
_____________、_____________后快速研磨,经过滤获得色素滤液,研磨过程中要避光的原因是_____________。
(3)测定水稻幼苗叶片呼吸作用速率时需在_____________条件下进行。
(4)由图乙可知,水稻对pH的适应范围较广,在_____________范围内对水稻的生长影响不大。结合图甲分析,pH的变化主要导致_____________的值的变化,从而影响光合速率。
(5)若pH 为4.0时,水稻幼苗要正常生长,每天适宜的光照时间不少于_____________小时。
【答案】pH碳酸钙(CaCO3)无水乙醇(或丙酮)叶绿素不稳定,见光容易分解黑暗5.07.0叶绿素a/b13.7
【解析】
根据图甲分析,随着PH值的增加,叶绿素的含量不断减少,叶绿素a/b的比值先增加后减少。根据图乙分析,净光合作用速率先增加后减少,呼吸作用速率变化不大;幼苗要正常生长,则白天的净光合作用积累量大于晚上呼吸作用的消耗。
(1)实验的自变量是PH值变化,培养水稻幼苗的过程中,隔天更换培养液,可防止缺氧造成烂根和营养不足,还能防止培养液pH的改变,影响实验结果。
(2)色素提取的过程中,在剪碎的绿叶中加入石英砂(破坏细胞结构,使研磨充分)、碳酸钙(防止研磨过程中色素被破坏)、无水乙醇(作为提取液,可溶解绿叶中的色素).研磨过程中要避光的原因是叶绿素不稳定,见光容易分解。
(3)测定水稻幼苗叶片呼吸作用速率时需在黑暗条件下进行,防止光合作用影响实验结果。
(4)由图乙可知,在5.0~7.0范围内对水稻的生长影响不大。结合甲图分析,pH的变化主要导致叶绿素a/b的比值的变化,从而影响光合速率。
(5)若pH为4.0时,净光合作用速率为150,呼吸作用速率为200,假设每天适宜的光照时间为X小时,则150X=200(24﹣X),X=13.7小时。