Question

【题目】科研人员为研究土壤pH对粳型杂交稻幼苗光合特性的影响进行了相关实验，步骤如下：

①将消毒后生理状态良好且相同的水稻幼苗分别置于pH为4. 0、5. 0、6. 0、7. 0和8. 0的培养液培养，其他条件适宜；②培养一段时间后，测定水稻幼苗叶片光合速率、呼吸速率及叶绿素a、叶绿素b的含量，计算叶绿素总量和叶绿素a/b的值，结果如图。

分析回答：

（1）培养水稻幼苗的过程中，隔天更换培养液，除了可以防止缺氧造成烂根和营养不足之外，还能防止培养液_____________的改变，影响实验结果。

（2）测定叶绿素含量前，需要提取叶绿素。提取的方法是避光条件下，在剪碎的绿叶中加入石英砂、

_____________、_____________后快速研磨，经过滤获得色素滤液，研磨过程中要避光的原因是_____________。

（3）测定水稻幼苗叶片呼吸作用速率时需在_____________条件下进行。

（4）由图乙可知，水稻对pH的适应范围较广，在_____________范围内对水稻的生长影响不大。结合图甲分析，pH的变化主要导致_____________的值的变化，从而影响光合速率。

（5）若pH 为4.0时，水稻幼苗要正常生长，每天适宜的光照时间不少于_____________小时。

Answer 1

【答案】pH碳酸钙（CaCO3）无水乙醇（或丙酮）叶绿素不稳定，见光容易分解黑暗5.07.0叶绿素a/b13.7

【解析】

根据图甲分析，随着PH值的增加，叶绿素的含量不断减少，叶绿素a/b的比值先增加后减少。根据图乙分析，净光合作用速率先增加后减少，呼吸作用速率变化不大；幼苗要正常生长，则白天的净光合作用积累量大于晚上呼吸作用的消耗。

（1）实验的自变量是PH值变化，培养水稻幼苗的过程中，隔天更换培养液，可防止缺氧造成烂根和营养不足，还能防止培养液pH的改变，影响实验结果。

（2）色素提取的过程中，在剪碎的绿叶中加入石英砂（破坏细胞结构，使研磨充分）、碳酸钙（防止研磨过程中色素被破坏）、无水乙醇（作为提取液，可溶解绿叶中的色素）．研磨过程中要避光的原因是叶绿素不稳定，见光容易分解。

（3）测定水稻幼苗叶片呼吸作用速率时需在黑暗条件下进行，防止光合作用影响实验结果。

（4）由图乙可知，在5.0～7.0范围内对水稻的生长影响不大。结合甲图分析，pH的变化主要导致叶绿素a/b的比值的变化，从而影响光合速率。

（5）若pH为4.0时，净光合作用速率为150，呼吸作用速率为200，假设每天适宜的光照时间为X小时，则150X=200（24﹣X），X=13.7小时。