水葫芦是一种典型的水生植物.其大量繁殖已经造成了严重的生态问题．某研究小组为了探究pH对水葫芦光合作用的影响.进行了如下实验:将生长旺盛.生理状态相似.大小相同的水葫芦随机.均等分成5组.各组pH分别设定为5.0.6.0.7.0.8.0.9.0.在黑暗中放置12h.然后移置光照.温度和CO2浓度等均适宜的条件下培养.随即多次测定各组CO2吸收量(每� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

水葫芦是一种典型的水生植物，其大量繁殖已经造成了严重的生态问题．某研究小组为了探究pH对水葫芦光合作用的影响，进行了如下实验：将生长旺盛、生理状态相似、大小相同的水葫芦随机、均等分成5组，各组pH分别设定为5.0、6.0、7.0、8.0、9.0，在黑暗中放置12h，然后移置光照、温度和CO₂浓度等均适宜的条件下培养，随即多次测定各组CO₂吸收量（每毫克叶肉组织每小时吸收CO₂量）并计算净光合速率．将实验结果绘制成下表：

pH	黑暗条件下CO₂释放量（μmol/mg?h）	光照条件下O₂释放量（μmol/mg?h）
5.0	40	100
6.0	45	150
7.0	60	200
8.0	50	180
9.0	40	108

请回答：
（1）除了通过测定组CO₂吸收量外，还可以通过测定

来测得该条件下棉花植株的净光合速率．
（2）黑暗放置过程中，培养液的pH会发生变化，因此在测定氧气释放量前，需多次将各组pH分别调到原设定的pH值，这是为了控制实验的

．
（3）进一步实验发现：保持实验条件不变，当pH为10.0时，黑暗条件下水葫芦CO₂的释放速率为40μmol/mg?h，光照条件下O₂的生成速率为75μmol/mg?h．则在该条件下昼夜12小时交替光照，水葫芦

（填“能”或填“不能”）正常生长繁殖，原因是

．
（4）研究发现pH改变影响水葫芦叶肉细胞的光合作用速率，推测其作用部位很可能是叶绿体的

．

考点：光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化,叶绿体结构及色素的分布和作用

专题：

分析：题干可以看出，该实验的自变量为PH，光照、温度和C0₂浓度等均属于无关变量．表格中黑暗条件下CO₂释放量可表示呼吸速率，数据显示PH为7.0时，呼吸作用最强，偏酸或偏碱呼吸速率均有所降低；光照条件下O₂释放量可表示净光合速率，数据显示PH为7.0时，氧气的释放量最大，偏酸或偏碱植物净光合速率均有所降低．

解答： 解：（1）光合作用过程中吸收二氧化碳的同时会产生等量的氧气，因此除了通过测定组CO₂吸收量外，还可以通过测定O₂释放量来测得该条件下棉花植株的挣光合速率．
（2）黑暗放置过程中，培养液的pH会发生变化，因此在测定氧气释放量前，需多次将各组pH分别调到原设定的pH值，这是为了控制实验的自变量．实际光合速率=净光合速率+呼吸速率，因此可计算出不同PH时的实际光合速率分别为：140、195、260、230、148，据此画图即可．
（3）进一步实验发现：保持实验条件不变，当pH为10.0时，黑暗条件下水葫芦CO₂的释放速率为40umol/mg．h，光照条件下O₂的生成速率为75umol/mg?h．则在该条件下昼夜12小时交替光照，水葫芦的净光合作用量=白天总光合作用量-呼吸作用消耗总量=75×12-40×24=-60，因此水葫芦不能正常生长繁殖．
（4）pH改变影响水葫芦叶肉细胞的光合作用速率，是通过作用于叶绿体的基质以及叶绿体内、外膜和类囊体膜．
故答案为：（1）O₂释放量
（2）自变量
（3）不能因为长时间处于pH10.0的条件下，水葫芦的净光合作用积累量为负值，水葫芦不能生长繁殖
（4）基质以及叶绿体内、外膜和类囊体膜

点评：本题通过探究实验考查了影响光合作用和呼吸作用的环境因素等知识，意在考查考生能从题目所给的表格中获取有效信息的能力，能理解所学知识的要点的能力．

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