Question

【題目】隨著溫室效應(yīng)的加劇，海洋溶解的CO2濃度也逐漸增加，對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了重要影響�？蒲腥藛T研究了CO2和溫度兩種生態(tài)因子對(duì)壇紫菜（一種藻類植物）的生長(zhǎng)和光合生理特征的影響。

實(shí)驗(yàn)材料:從海藻養(yǎng)殖基地采集新鮮、健康、形狀等一致的壇紫菜葉狀體(約58cm)，洗去雜藻和泥沙，帶回實(shí)驗(yàn)室暫養(yǎng)34天備用。

實(shí)驗(yàn)處理：

①將2g藻體放入3L天然過(guò)濾海水中；

②將上述含有藻體的海水均分于12個(gè)相同錐形瓶中。按表1所示設(shè)置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，每種處理設(shè)置3個(gè)重復(fù)。

③除表中條件外，在其他相同且適宜條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)第7天進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)測(cè)定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

表2在不同生長(zhǎng)條件下的壇紫菜葉綠素a和類胡蘿卜素的含量

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

（1）采集海藻養(yǎng)殖基地的壇紫菜葉狀體帶回實(shí)驗(yàn)室暫養(yǎng)34天后，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的目的是_______，實(shí)驗(yàn)中“其他相同且適宜”的條件有________(列舉兩例即可）。

（2）影響圖1曲線日變化的主要生理過(guò)程是____________；由曲線可判斷，21:00時(shí)，壇紫菜葉狀體細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有______________。

（3）若要得到葉綠素a，需將壇紫菜進(jìn)行研磨過(guò)濾，其后的操作是_________；由表2可知，在15℃和25℃兩種生長(zhǎng)溫度條件下，CO2濃度增加對(duì)光合色素含量的影響是________；在相同CO2濃度培養(yǎng)條件下，生長(zhǎng)溫度的改變對(duì)藻體中光合色素含量的影響是__________。

（4）從進(jìn)化角度看，壇紫菜細(xì)胞中光合色素含量的改變可能是海藻為了適應(yīng)_________改變而做出的生理調(diào)節(jié)。

Answer 1

【答案】 使壇紫菜葉狀體適應(yīng)實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)環(huán)境 營(yíng)養(yǎng)液的鹽濃度、光照強(qiáng)度、光照周期等 光合作用與呼吸作用 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體 紙層析分離色素 使葉綠素a和類胡蘿卜素均有明顯的增加 變化不明顯 生態(tài)（或環(huán)境）因子

【解析】本實(shí)驗(yàn)是研究CO2和溫度兩種生態(tài)因子對(duì)壇紫菜（一種藻類植物）的生長(zhǎng)和光合生理特征的影響，自變量是CO2濃度和溫度，因變量是pH、葉綠素和類胡蘿卜素的含量，其他因素為無(wú)關(guān)變量。圖1表現(xiàn)的是各不同時(shí)間段壇子菜培養(yǎng)液pH變化，9:00～21:00之間pH值上升，代表該段時(shí)間內(nèi)呼吸作用強(qiáng)度＜光合作用強(qiáng)度；21:00～9:00之間pH值下降，說(shuō)明該段時(shí)間內(nèi)呼吸作用強(qiáng)度＞光合作用強(qiáng)度。表2顯示了在不同生長(zhǎng)條件下的壇紫菜葉綠素a和類胡蘿卜素的含量，可以看出，15℃時(shí)空氣組中葉綠素和類胡蘿卜素含量比處理組明顯偏低。

（1）綜合表1、2和圖1，本實(shí)驗(yàn)自變量是CO2濃度和溫度，為避免其他因素的影響，采集海藻養(yǎng)殖基地的壇紫菜葉狀體帶回實(shí)驗(yàn)室暫養(yǎng)34天后在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，目的是使壇紫菜葉狀體適應(yīng)實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)環(huán)境，避免其他因素干擾；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要控制無(wú)關(guān)變量，如營(yíng)養(yǎng)液的鹽濃度、光照強(qiáng)度、光照周期等要保持相同且適宜。

（2）曲線1橫坐標(biāo)表示時(shí)間變化，縱坐標(biāo)是pH，隨著時(shí)間變化，壇紫菜葉狀體的呼吸作用和光合作用強(qiáng)度會(huì)發(fā)生變化，引起培養(yǎng)液中pH發(fā)生變化。21:00時(shí)，壇紫菜葉狀體進(jìn)行光合作用和呼吸作用，細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體。

（3）光合色素可通過(guò)紙層析法分離得到。結(jié)合表2，在15℃條件下，，空氣組中葉綠素和類胡蘿卜素含量分別為0.480±0.033mg/g、0.225±0.011mg/g，其他適宜條件處理后，葉綠素a和類胡蘿卜素含量均增加；在相同CO2濃度培養(yǎng)條件下，25℃相對(duì)15℃，藻體中光合色素含量變化不明顯。

（4）在不同溫度和CO2濃度條件下，壇紫菜細(xì)胞中光合色素含量發(fā)生改變，目的都是為了能更好的適應(yīng)環(huán)境因子的改變。