[2014年高考江苏卷]


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度(Pn)。图1为光合放氧测定装置的示意图;图2是不同的NaHCO3浓度(pH 8.5，25 ℃)条件下测得Pn曲线图。请回答下列问题：

图1

图2

(1)通过变换图1中光源，可研究________、________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________(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________;在更高NaHCO₃浓度下，Pn不再增加的主要原因有______________、______________。

(4)培养基中的HCO₃^-与CO₃^2-之间的离子平衡与pH有关，碱性条件下pH越高，HCO₃^-越少，CO₃^2-越多，而CO₃^2-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________________、________________。

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[答案](1)光强　光质　(2)难以确定

(3)120 mg· 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

[解析] (1)据图分析，变换图1光源，可以调节灯光的强弱或者光质来完成。

(2)光照和温度都能显著影响光合速率，温度还能明显影响呼吸速率，净光合速率(Pn)是总光合速率与呼吸速率的差值，若不精确控制温度则难以确定光照与净光合速率(Pn)的关系。

(3)图2中达到最大Pn值的最低NaHCO3浓度应为120 mg·L-1。在更高NaHCO3浓度下，净光合速率不再增加，主要原因是暗反应单位时间能利用的CO2 已经饱和、藻的胞内碳酸酐酶(CA)数量有限。

(4)弱碱性的藻培养液中胞内碳酸酐酶(CA)能分解HCO₃^-产生CO2，pH越高，HCO₃^-越少，说明分解产生的CO2越少。在pH为7.0～10.0时，净光合速率(Pn)变化的原因有：碳酸酐酶(CA)活性受pH影响;随着HCO₃^-的分解，溶液中HCO₃^-越来越少，分解产生的CO2不足。