Question

【題目】科研人員為研究土壤pH對粳型雜交稻幼苗光合特性的影響進行了相關實驗，步驟如下：

①將消毒后生理狀態良好且相同的水稻幼苗分別置于pH為4. 0、5. 0、6. 0、7. 0和8. 0的培養液培養，其他條件適宜；②培養一段時間后，測定水稻幼苗葉片光合速率、呼吸速率及葉綠素a、葉綠素b的含量，計算葉綠素總量和葉綠素a/b的值，結果如圖。

分析回答：

（1）培養水稻幼苗的過程中，隔天更換培養液，除了可以防止缺氧造成爛根和營養不足之外，還能防止培養液_____________的改變，影響實驗結果。

（2）測定葉綠素含量前，需要提取葉綠素。提取的方法是避光條件下，在剪碎的綠葉中加入石英砂、

_____________、_____________后快速研磨，經過濾獲得色素濾液，研磨過程中要避光的原因是_____________。

（3）測定水稻幼苗葉片呼吸作用速率時需在_____________條件下進行。

（4）由圖乙可知，水稻對pH的適應范圍較廣，在_____________范圍內對水稻的生長影響不大。結合圖甲分析，pH的變化主要導致_____________的值的變化，從而影響光合速率。

（5）若pH 為4.0時，水稻幼苗要正常生長，每天適宜的光照時間不少于_____________小時。

Answer 1

【答案】pH碳酸鈣（CaCO3）無水乙醇（或丙酮）葉綠素不穩定，見光容易分解黑暗5.07.0葉綠素a/b13.7

【解析】

根據圖甲分析，隨著PH值的增加，葉綠素的含量不斷減少，葉綠素a/b的比值先增加后減少。根據圖乙分析，凈光合作用速率先增加后減少，呼吸作用速率變化不大；幼苗要正常生長，則白天的凈光合作用積累量大于晚上呼吸作用的消耗。

（1）實驗的自變量是PH值變化，培養水稻幼苗的過程中，隔天更換培養液，可防止缺氧造成爛根和營養不足，還能防止培養液pH的改變，影響實驗結果。

（2）色素提取的過程中，在剪碎的綠葉中加入石英砂（破壞細胞結構，使研磨充分）、碳酸鈣（防止研磨過程中色素被破壞）、無水乙醇（作為提取液，可溶解綠葉中的色素）．研磨過程中要避光的原因是葉綠素不穩定，見光容易分解。

（3）測定水稻幼苗葉片呼吸作用速率時需在黑暗條件下進行，防止光合作用影響實驗結果。

（4）由圖乙可知，在5.0～7.0范圍內對水稻的生長影響不大。結合甲圖分析，pH的變化主要導致葉綠素a/b的比值的變化，從而影響光合速率。

（5）若pH為4.0時，凈光合作用速率為150，呼吸作用速率為200，假設每天適宜的光照時間為X小時，則150X=200（24﹣X），X=13.7小時。