Question

【題目】擬柱胞藻是一種水華藍(lán)藻，能優(yōu)先利用水體中的CO2，也能利用水體中的HCO3-（胞外碳酸酐酶催化HCO3-分解為CO2）�？蒲腥藛T用三種濃度的CO2馴化培養(yǎng)擬柱胞藻，20天后在三種濃度下獲得藻種1、2、3。測(cè)定藻種1、2、3胞外碳酸酐酶活力（圖1）并探究不同濃度NaHCO3溶液對(duì)藻種1、2、3生長(zhǎng)的影響（圖2）。結(jié)果如下圖，回答下列問題：

（1）擬柱胞藻細(xì)胞捕獲光能的物質(zhì)為_________。

（2）經(jīng)過20天的馴化培養(yǎng)，藻種1、2、3中種群數(shù)量最大的是_________，原因是__________________。

（3）圖1中不同藻種的胞外碳酸酐酶的活性不同，用進(jìn)化的觀點(diǎn)解釋其原因是________________。

（4）圖2中，導(dǎo)致A點(diǎn)與B點(diǎn)、C點(diǎn)、D點(diǎn)凈光合不同的原因是否相同_________。（從光合作用過程角度考慮）

Answer 1

【答案】葉綠素和藻藍(lán)素 藻種3 與藻種1和2相比，藻種3所處的二氧化碳濃度高，暗反應(yīng)速率快，光合速率快，繁殖速度快 控制胞外碳酸酐酶的基因有不同的變異類型（變異是不定向的），不同濃度的CO2對(duì)相關(guān)基因起到定向選擇作用，出現(xiàn)不同的碳酸酐酶活力藻種 相同

【解析】

分析圖1可知，藻種生活水體中CO2濃度越低，胞外碳酸酐酶活性越高，能更加充分地分解水體中的HCO3-離子分解得到CO2；分析圖2可得，擬柱胞藻生活環(huán)境中的NaHCO3溶液濃度較高，其凈光合速率越高，且在相同NaHCO3溶液濃度環(huán)境中，經(jīng)過低濃度CO2水體馴養(yǎng)的擬柱胞藻凈光合速率更高。

（1）藍(lán)藻沒有葉綠體，所以捕獲光能的物質(zhì)是葉綠素和藻藍(lán)素。

（2）由題圖1中可得，藻種1、2、3的馴養(yǎng)環(huán)境中的CO2含量依次升高，則環(huán)境中的CO2含量最高的藻種3光合速率高，有機(jī)物積累量多，繁殖速度快，種群數(shù)量最大。

（3）進(jìn)化論中關(guān)于不同物種的形成原因是：控制胞外碳酸酐酶的基因有不同的變異類型（變異是不定向的），不同濃度的CO2對(duì)相關(guān)基因起到定向選擇作用，出現(xiàn)不同的碳酸酐酶活力藻種。

（4）A點(diǎn)與B點(diǎn)、C點(diǎn)的區(qū)別是NaHCO3濃度低，導(dǎo)致CO2濃度低，而A點(diǎn)和D點(diǎn)的區(qū)別主要是由于物種的不同，藻種2經(jīng)過700mg/LCO2馴化，而藻種3經(jīng)過1000mg/L CO2，從光合作用的角度分析，藻種2能夠利用更低濃度的CO2，所以光合作用更強(qiáng)，因此A點(diǎn)與與B點(diǎn)、C點(diǎn)、D點(diǎn)凈光合不同的原因相同，都是由于固定的CO2濃度更低，導(dǎo)致暗反應(yīng)降低，影響光合作用。