Question

【题目】菹（音同“租”）草是一种沉水植物，是草食性鱼类的良好天然饵料。为了能充分利用和开发菹草资源，科研人员研究了不同因素对菹草光合作用的影响，结果如下图（图中实线表示净光合速率，虚线表示真光合速率）。分析回答：

（1）菹草叶肉细胞的叶绿体类囊体薄膜上发生的能量变化是______________，参与这一过程的两类色素为_______________________________，其中的_______________需要在光照的条件下合成。

（2）图1的曲线是采用生长状况一致的叶片，在_______________________相同的实验条件下根据测量的数据绘制而成的。由图1可知，菹草生长的最适温度在______℃左右；在35℃时，菹草每小时呼吸作用耗氧量约为____________mg．g-1．L-1。

（3）通过研究，科研人员建议在实际生产中应通过调节水量使菹草生长于水深2m左右。结合图2分析其依据是___________________________________。若将水深增加到3m以上，菹草的呼吸速率将____________________。

（4）在实际生产过程中，由于水体流动不畅，生长旺盛的菹草有时突然出现光合作用能力明显降低，甚至衰亡。结合图3分析，出现这一现象的原因可能是菹草生长旺盛时，水中大量的___________被利用，并由于水流不畅而得不到及时补充，造成局部__________________，使菹草光合速率降低。

Answer 1

【答案】光能转变成化学能 叶绿素和类胡萝卜素 叶绿素 光照、pH、CO2浓度 20 1.0 水深2m处，光照强度适宜，菹草净光合速率接近最高 降低 CO2 pH明显升高（碱中毒）

【解析】

本题以反映实验结果的曲线图为情境，考查学生对光合作用过程及其影响的环境因素等相关知识的识记和理解能力，以及获取信息、分析问题的能力。

(1)在叶绿体的类囊体薄膜上进行的是光合作用的光反应，因此类囊体薄膜上发生的能量变化是光能转变成化学能。参与光反应的两类色素为叶绿素和类胡萝卜素，其中叶绿素需要在光照的条件下才能合成。

(2)与获得图1曲线相关的实验，其自变量是温度的不同，因变量是产氧量，对实验有影响的光照、pH、CO2浓度等无关变量应控制相同且适宜，即图1的曲线是采用生长状况一致的叶片，在光照、pH、CO2浓度相同的实验条件下根据测量的数据绘制而成的。分析图1曲线可知：在20℃左右时，菹草的净光合速率达到最大，此时有机物的积累量最多，可见，菹草生长的最适温度在20℃左右。在35℃时，菹草的真光合速率为0.8 mg.g-1.L-1.h-1，净光合速率为-0.2 mg.g-1.L-1.h-1，所以呼吸速率＝真光合速率－净光合速率＝0.8－（-0.2）＝1.0mg.g-1.L-1.h-1，即菹草每小时呼吸作用耗氧量约为1.0mg.g-1.L-1。

(3) 图2显示：光照强度适宜时，菹草的净光合速率最大，有利于菹草的生长。由此可推知，在实际生产中应通过调节水量使菹草生长于水深2m左右的原因是：水深2m左右处的光照强度适宜，菹草净光合速率接近最高。将水深增加到3m以上，因温度与溶氧量均会降低，所以菹草的呼吸速率将降低。

(4) 图3显示：在一定pH范围内，菹草的净光合速率与真光合速率均随着pH的升高而降低， 据此可推知：菹草生长旺盛时，水中大量的CO2被光合作用利用，同时CO2因水流不畅而得不到及时补充，造成水体中局部pH明显升高，使菹草光合速率降低。