Question

（除标注外，每空1分，共12分）束丝藻是我国淡水水体常见的水华蓝藻之一。为了研究不同无机磷浓度对其光合作用的影响，科学家进行了如下实验：取束丝藻藻液离心去上清液，藻细胞用无磷BG11培养基洗3次，转入无磷BG11培养基培养10d。再将藻细胞分别转接到不同磷浓度的BG11培养基（磷的浓度为0.00、0.05、0.50、1.00mg/L）中，在适宜条件下培养。分别测定不同生长时间的束丝藻叶绿素a的含量和培养12d的束丝藻在不同光照强度下每克干重每分钟光合放氧量。结果如以下曲线。分析回答：

（1）该实验中先将获取的束丝藻在无磷培养基中培养10d的目的是____________________。

（2）图1曲线表明，随着培养液中磷浓度的增加，叶绿素a的含量________。实验中为了减少测定数据的误差，应采取的措施是_______________________ 。

（3）图2曲线表明了束丝藻的光合速率随着培养基中磷浓度的增加而________。从发展趋势看，如果继续提高培养液磷浓度，束丝藻光合速率将____________________________。

（4）碱性磷酸酶是一种能够将对应底物去磷酸化的酶，即通过水解磷酸单酯将核酸、蛋白质、生物碱等分子上的磷酸基团除去，并生成磷酸根离子。请推测，在缺磷培养液中培养时，束丝藻中的碱性磷酸酶催化的反应速率将____________。

（5）磷元素的缺乏影响束丝藻的光合作用，可能的原因有 、

。

 

Answer 1

（1）去除细胞中游离的磷对实验的影响（2分） （2）增加 测定多次，取平均值（2分）

（3）加快 不再加快（或增加不明显） （4）加快

（5）缺磷会影响ATP和NADPH等的合成（2分） 缺磷会影响叶绿体类囊体膜等形成（2分）

【解析】

试题分析： (1)由图2知束丝藻细胞进行光合作用需要周围环境中的磷，因此对束丝藻细胞进行洗脱处理并在无磷的培养基上培养，可排除先前进入细胞内但未构成光合作用重要化合物的游离磷对实验结果的影响。

(2)读图1知随培养液中磷浓度的增加，叶绿素a的含量不断增加，为减少实验误差，可对每一浓度梯度下束丝藻的叶绿素含量进行多组测定，求其均值。

(3)读图2知磷的浓度为0.00mg/L、0.05mg/L、0.50mg/L、1.00mg/L时的光合速率大小依次增大。由于光合速率还有其他环境因素的影响，当培养液磷浓度继续提高时，光合速率将不再增加。

(4)磷酸根离子是束丝藻细胞进行光合作用所必需的无机盐离子，培养基中缺乏磷时，碱性磷酸酶会加快水解磷酸单酯，释放到培养基中，从而加快束丝藻细胞对培养基中磷的吸收。

(5)光反应进行的场所是类囊体薄膜，其构成需要磷脂分子，而暗反应阶段C3的还原需要还原氢和ATP，二者的组成成分中均含有磷，因此缺磷时会影响束丝藻的光合作用。

考点：本题考查不同无机磷浓度对其光合作用的影响相关实验，意在考查考生能理解所学知识的要点，能设计实验探究相关生物学问题，通过分析实验结果得出合理结论的能力。