Question

【题目】某研究小组在恒温(25°C)条件下，研究了重金属铅对两种单细胞藻类光合作用的影响。下图表示在光照强度为1000勒克斯、CO2浓度为0．03%条件下，甲、乙两种藻类的净光合速率随重金属铅处理天数的天数变化曲线(实验过程中假定呼吸速率不变)。请回答有关问题：

（1）图示净光合速率可用单细胞藻类的_________表示。由图可知_______(填甲或乙)藻对重金属铅的耐受性更好。c点时乙藻的净光合速率为0，其含义是此时乙藻的____________。

（2）研究发现，重金属铅主要降低了藻类细胞中ATP合成酶的活性，由此可推测：重金属铅对光合作用暗反应过程中的_____________影响更大。

（3）用甲、乙两种藻类分别做“色素的提取和分离”实验，发现乙藻的滤纸条上靠近滤液细线的两条色素带宽度均小于甲藻，请用此现象解释上图中a点高于b点的原因_____________。

（4）该研究小组还想用甲藻净化含铅废水，但是不清楚在自然光照条件下(注：恒温25℃条件不变)，甲藻能否生存生长?请在无显微镜条件下帮助研究小组完善实验设计，预期实验结果和结论：

①第一步：取一容器装入一定量含铅废水和一定量的甲藻，测量____，密封。

②第二步：在恒温25℃的自然光照条件下，培养24小时。

③第三步：____________________________________。

④预期实验结果和结论：如果第二次测量结果大于第一次，则甲藻可以生存和生长；______，则甲藻可以生存但不能生长；_____________________， 则甲藻不能生存和生长。

Answer 1

【答案】CO2吸收速率(O2释放速率、有机物积累速率) 甲 光合速率等于呼吸速率 C3的还原(CO2 的还原) 甲藻叶绿素含量高于乙藻，甲会吸收更多光能用于光合作用，所以光合作用较强 上部空间的O2含量 再次测量上部空间的O2含量 如果第大饮测量结果等于第一次 如果第二次测量结果小于第一次

【解析】

分析题图可知，实验前三天内，甲乙两种藻类的净光合速率均有下降，第三天后甲藻的净光合速率恢复平稳，乙藻的净光合速率继续下降，故甲乙两种藻类中，甲藻更适应重金属铅的环境，乙藻受重金属铅处理后光合速率大幅下降。

（1）净光合速率可由藻类的CO2吸收速率、O2释放速率或有机物积累速率表示；据图分析可知三天后甲藻的净光合速率大于零，乙藻的净光合速率小于零，故甲藻对重金属铅的耐受性更好；c点时乙藻的净光合速率为零，即乙藻的光合速率等于呼吸速率；

（2）光合作用中，光反应生成ATP，碳反应中三羧酸的还原过程消耗ATP，ATP合成酶的活性被抑制，则对光合作用暗反应过程中的C3的还原影响更大；

（3）色素的提取和分离实验中，靠近滤液细线的色素为叶绿素ab，说明乙藻的叶绿素含量均低于甲藻，故甲藻能够吸收更多的光能用于光合作用，故光合速率更强，a点高于b点；

（4）该实验需要验证甲藻是否能在自然光照条件下生存生长，则可以通过检测甲藻净光合作用是否大于零来判断，故该实验应变量可设定为密闭容器上部空间的O2含量，故第一步实验密封容器之前需要测量初始容器上部空间的O2含量；再在自然光照下培养24小时后，即第三步操作中，再次测量容器中上部空间的O2含量；预期的实验结果是，若第二次测量结果大于第一次，说明在该环境下甲藻的净光合速率大于零，甲藻可以生存生长；若第二次测量结果等于第一次，说明该环境下甲藻的净光合速率等于零，甲藻只能生存但无有机物积累无法生长；若第二次测量结果小于第一次，说明该环境下甲藻的净光合速率小于零，甲藻无法生存和生长。