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15.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(PH8.5,25℃)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,可研究光强、光质对光合作用的影响.
(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的关系难以确定(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HCO3-获得CO2.图2中达到最大Pn值的最低NaHCO3浓度为120mg•L-1;在更高NaHCO3浓度下,Pn不再增加的主要原因有达到了CO2饱和点、CA量有限.
(4)培养基中的HCO3-与CO32-之间的离子平衡与pH有关,碱性条件下pH越高,HCO3-越少,CO32-越多,而CO32-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CO2(或HCO3-)供应量不同、CA(细胞)活性变化.

分析 本题主要考查影响光合作用的环境因素.
1、温度对光合作用的影响:在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱.
2、二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强.当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强.
3、光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强.当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强.

解答 解:(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)120mg•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

点评 本题以图形为载体,考查了影响光合作用速率的环境因素等相关知识.考查了学生识图、析图能力,运用所学知识分析和解决问题的能力,综合理解能力,有一定的难度.在实验设计时,要注意遵循对照原则和单一变量原则,控制无关变量要相同且适宜.

练习册系列答案
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(1)图中的过程①是转录,参与过程②的RNA的种类有哪些?tRNA,mRNA,rRNA.
(2)如果细胞的核仁被破坏,会直接影响到图中核糖体(结构)的形成.
(3)虽然正常基因和致病基因转录出的mRNA长度是一样的,但致病基因控制合成的异常多肽链比正常多肽链短,根据图示推测,其原因是基因中碱基发生替换,使对应的密码子变为终止密码子.
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