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(2014•江苏)为研究浮游藻类的光合作用,将一种绿藻培养至指数生长期,并以此为材料,测定了藻细胞在不同条件下的净光合速率(Pn).图1为光合放氧测定装置的示意图;图2是不同NaHC
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问题描述:

(2014•江苏)为研究浮游藻类的光合作用,将一种绿藻培养至指数生长期,并以此为材料,测定了藻细胞在不同条件下的净光合速率(Pn). 图1为光合放氧测定装置的示意图;图2是不同NaHCO3浓度(pH 8.5,25℃)条件下测得的Pn曲线图. 请回答下列问题:

(1)通过变换图1 中光源,可研究______、______对光合作用的影响.

(2)在测定不同光照对 Pn 的影响时,如不精确控制温度,则测得的光照与 Pn 的关系______ (填“呈正相关”、“呈负相关”或“难以确定”).

(3)由于弱碱性的藻培养液中游离 CO2浓度很低,藻光合作用主要通过胞内碳酸酐酶(CA)分解水中的 HCO −

3

获得 CO2.图2中达到最大Pn值的最低NaHCO3浓度为______;在更高 NaHCO3 浓度下,Pn不再增加的主要原因有______、______.

(4)培养基中的 HCO −

3

与 CO 2−

3

之间的离子平衡与pH有关,碱性条件下pH越高,HCO −

3

越少,CO 2−

3

越多,而CO 2−

3

几乎不能被该藻利用. 在测定不同pH(7.0~10.0)对光合作用的影响时,导致Pn发生变化的因素有______、______.

钱贞国回答:
  (1)可调光源可改变光照强度、光的波长(光质),从而可以研究光强和光质对光合作用的影响.(2)温度是无关变量,温度过高或过低都会影响酶的活性而影响光合作用,使得难以确定光照对Pn影响,因此在实验过程中要使无关变量相同且适宜,以便排除对实验的干扰.   (3)由图可以看出,达到最大Pn值的最低NaHCO3浓度为120m•L-1;在更高NaHCO3浓度下,外界因素是CO2浓度达到了CO2饱和点,不能吸收更多的CO2;内部因素是CA量不足,不能催化分解更多的HCO3-.   (4)由题意可知,pH一方面会影响HCO3-的含量,从而影响Pn;另一方面pH也会影响CA酶的活性,从而影响Pn.   故答案为:   (1)光强; 光质;   (2)难以确定;   (3)120 mg•L-1达到了CO2饱和点; CA量有限;   (4)CO2(或 HCO3-)供应量不同; CA(细胞)活性变化.
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