Question

【題目】伊樂藻是一種優(yōu)質(zhì)、速生、高產(chǎn)的沉水植物，原產(chǎn)美洲。其營養(yǎng)豐富，可以凈化水質(zhì)，防止水體富營養(yǎng)化，有助于營造良好的水質(zhì)環(huán)境。某研究小組利用伊樂藻進(jìn)行了光合作用影響因素的研究，實(shí)驗(yàn)裝置及結(jié)果如下圖所示。請(qǐng)回答下列問題：

（1）實(shí)驗(yàn)的自變量和因變量分別是___________。

（2）從圖中可以看出三組伊樂藻的凈產(chǎn)氧量最大時(shí)對(duì)應(yīng)的pH為___________。當(dāng)pH為3時(shí)，伊樂藻的凈產(chǎn)氧量均為負(fù)值，從細(xì)胞代謝角度分析原因，原因是：______________________。

（3）現(xiàn)計(jì)劃用伊樂藻做實(shí)驗(yàn)來證明光合作用產(chǎn)生的O2來自水而不是CO2。請(qǐng)你完成以下實(shí)驗(yàn)思路：向甲組伊樂藻提供C18O2和____________，向乙組伊樂藻提供___________，置于光下培養(yǎng)，分析兩組伊樂藻釋放的氧氣，結(jié)果發(fā)現(xiàn)___________。

Answer 1

【答案】pH和伊樂藻的生物量、伊樂藻的凈產(chǎn)氧量 5 此pH條件下，伊樂藻的呼吸強(qiáng)度大于光合強(qiáng)度 H2O CO2和H218O 甲組釋放的氧氣為O2，乙組釋放的氧氣為18O2

【解析】

光合作用利用二氧化碳和水合成有機(jī)物同時(shí)釋放氧氣，呼吸作用利用氧氣分解有機(jī)物，同時(shí)產(chǎn)生二氧化碳，植物的凈產(chǎn)氧量是植物光合作用產(chǎn)生的氧氣與呼吸作用消耗的氧氣之差，當(dāng)光合作用大于呼吸作用時(shí)氧氣釋放量為正值，當(dāng)光合作用小于呼吸作用時(shí)氧氣釋放量為負(fù)值。

（1）由圖2可知，實(shí)驗(yàn)的自變量為pH和伊樂藻的生物量，因變量是伊樂藻的凈產(chǎn)氧量。

（2）從圖2可以看出三組伊樂藻的凈產(chǎn)氧量最大時(shí)對(duì)應(yīng)的pH為5。當(dāng)pH為3時(shí)，伊樂藻的凈產(chǎn)氧量均為負(fù)值，說明pH為3時(shí)，伊樂藻的呼吸強(qiáng)度大于光合強(qiáng)度。

（3）以伊樂藻為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，利用同位素標(biāo)記法來研究光合作用產(chǎn)生的O2來自水而不是CO2。實(shí)驗(yàn)思路：向甲組伊樂藻提供Cl8O2和H2O，向乙組伊樂藻提供CO2和H218O，置于光下培養(yǎng)，分析兩組伊樂藻釋放的氧氣，結(jié)果發(fā)現(xiàn)甲組釋放的氧氣為O2乙組釋放的氧氣為18O2，說明光合作用產(chǎn)生的O2來自水。