题目内容
【题目】拟柱胞藻是一种水华蓝藻,其色素分布于光合片层上。拟柱胞藻优先利用水体中的CO2,也能利用水体中的HCO3-(胞外碳酸酐酶催化HCO3-分解为CO2)。科研人员用不同浓度的CO2驯化培养拟柱胞藻,20天后依次获得藻种1、2、3,测定藻种1、2、3胞外碳酸酐酶活力并探究不同浓度NaHCO3溶液对藻种1、2、3生长的影响,结果如下图。请回答:
(1)拟柱胞藻含有的光合色素有___________,拟柱胞藻产生O2的场所在___________。
(2)经过20天的驯化培养,藻种1、2、3中种群数量最大的是___________,原因是___________。
(3)据图1分析,在低浓度CO2水体中,拟柱胞藻能保持一定的竞争优势,这是因为___________。
(4)图2中,B点净光合速率比A点高的原因是______________________。
【答案】藻蓝素和叶绿素 光合片层 藻种3 CO2浓度高,光合速率快,繁殖速度快 碳酸酐酶的活力高,充分利用水体中的HCO3- NaHCO3溶液浓度较高,分解产生的CO2多
【解析】
分析图1可知,藻种生活水体中C02浓度越低,胞外碳酸酐酶活性越高,能更加充分地分解水体中的HCO3-离子分解得到CO2;分析图2可得,一定的NaHCO3溶液浓度范围内,拟柱胞藻生活环境中的NaHCO3溶液浓度较高,其净光合速率越高,且在相同NaHCO3溶液浓度环境中,经过低浓度C02水体驯养的拟柱胞藻净光合速率更高。
(1)拟柱胞藻是一种水华蓝藻,为原核生物,含有的光合色素为藻蓝素和叶绿素,由于其色素分布于光合片层上,所以拟柱胞藻产生O2的场所在光合片层。
(2)由题图1中可得,藻种1、2、3的驯养环境中的CO2含量依次升高,则环境中的CO2含量最高的藻种3光合速率应最高,有机物积累量最多,繁殖速度快,故种群数量最大。
(3)根据图1分析可得,藻种1、2、3的驯养环境中的CO2含量依次升高,碳酸酐酶的活力依次降低,故低浓度C02水体中,拟柱胞藻能保持一定的竞争优势是因为低浓度的CO2含量环境中,碳酸酐酶的活力高,能够充分利用水体中的HCO3-离子分解得到CO2,为光合作用提供原料。
(4)分析图2可得,A、B两点的净光合速率差异主要是由于HCO3-离子的含量不同导致,B点HCO3-浓度高,分解产生的CO2多,净光合速率高。