Question

（16分）Cu2+是植物生长发育必需的微量元素，但过量的Cu2+又会影响植物的正常生长。科研人员以白蜡幼苗为实验材料，研究Cu2+对植物生长的影响。

（1）将CuSO4·5H2O水溶液加入基质中，制成不同Cu2+质量分数的“污染土壤”，另设 作为对照。选择健康且生长基本一致的植株，分别进行培养。

（2）培养几个月后，摘取植株顶部刚成熟的叶片，用 来提取绿叶中的色素，进而测定滤液中叶绿素的含量，同时每月定时测定其他相关指标，结果取平均值。

（3）实验结果及分析：

①在Cu2+质量分数高于2.5×10-4以后，随着Cu2+质量分数的升高，净光合速率下降，可能的原因是重金属铜会引起叶绿体内相关的 活性改变，此时叶绿素含量下降，而叶片中的叶绿素a/b值逐渐 ，表明重金属Cu2+对叶片中的 影响高于对 的影响。

②与Cu2+质量分数为2.5×10-4相比，Cu2+质量分数为5.0×10-4时，净光合速率随着气孔导度和胞间CO2浓度的下降而下降，表明此时，成为净光合速率的主要限制因子是 ，因其下降导致CO2供应不足进而光合速率下降。由表中数据分析可知，当Cu2+质量分数继续增大时，气孔导度继续下降，而 ，表明此时影响净光合速率的因素可能有非气孔因素的存在。

Answer 1

（1）不添加Cu2+的基质

（2）无水乙醇（有机溶剂）

（3）①酶 升高 叶绿素b 叶绿素a

②气孔导度 胞间CO2浓度略有上升（合理即可）

【解析】

试题分析：

（1）由于实验目的是研究Cu2+对植物生长的影响，因此自变量为Cu2+浓度，对照组应该是不添加Cu2+的基质。

（2）由于叶绿体中色素易溶于无水乙醇，因此可以使用无水乙醇提取色素。

（3）①Cu2+属于重金属盐，会引起蛋白质变性失活，因此酶的活性改变；表格中叶绿素a/b值逐渐升高，而色素含量下降，说明叶绿素b减少量大，因此重金属Cu2+对叶片中的叶绿素b的影响高于对叶绿素a的影响。

②Cu2+质量分数为5.0×10-4时，净光合速率随着气孔导度和胞间CO2浓度的下降而下降，表明净光合速率的主要限制因子是气孔导度；当Cu2+质量分数继续增大时，气孔导度继续下降，而胞间CO2浓度略有上升，说明除了气孔导度外，还有其他因素的影响。

考点：本题考查光合作用和生物实验的有关知识，意在考查考生识记能力和能从课外材料中获取相关的生物学信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关的生物学问题的能力；具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，包括运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法。