- 试题详情及答案解析
- （9分）Cu2+是植物生长发育必需的微量元素，但过量的Cu2+又会影响植物的正常生长。科研人员以白蜡幼苗为实验材料，研究Cu2+对植物生长的影响。
（1）将CuSO4·5H2O水溶液加入基质中，制成不同Cu2+质量分数的“污染土壤”，另设
作为对照。选择健康且生长基本一致的植株，分别进行培养。
（2）培养几个月后，摘取植株顶部刚成熟的叶片，用 来提取绿叶中的色素，进而测定滤液中叶绿素的含量，同时每月定时测定其他相关指标，结果取平均值。
（3）实验结果及分析：
①在Cu2+质量分数为2.5×10-4时，与对照组相比，叶片中叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量均增加，从而使植物吸收的 增加，净光合速率提高。随着Cu2+质量分数的升高，净光合速率下降，可能的原因是重金属铜会引起叶绿体内相关 的活性改变，叶绿素含量下降，而叶片中的叶绿素a/b值逐渐 ，表明重金属Cu2+对叶片中 的影响高于对 的影响。
②与Cu2+质量分数为2.5×10-4相比，Cu2+质量分数为5.0×10-4时，净光合速率随着气孔导度和胞间CO2浓度的下降而下降，表明此时 ，成为净光合速率的主要限制因子，因其下降导致CO2供应不足进而光合速率下降。由表中数据分析可知，当Cu2+质量分数继续增大时，气孔导度继续下降，而 ，表明此时影响净光合速率的因素可能有非气孔因素的存在。- 答案：（9分）
（1）不添加Cu2+的基质
（2）无水乙醇（有机溶剂）
（3）①光能 酶 升高 叶绿素b 叶绿素a
②气孔导度 胞间CO2浓度略有上升（合理即可） - 试题分析：（1）依题意可知，该实验的目的是研究Cu2+对植物生长的影响，由此可推知，实验组的基质中应添加Cu2+，而对照组的基质中不添加Cu2+。
（2）绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以，可以用无水乙醇来提取绿叶中的色素。
（3）①绿叶中的色素的作用是吸收、传递和转化光能，叶片中叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量均增加，从而使植物吸收的光能增加。重金属铜离子会导致蛋白质变性，表中数据显示，随着Cu2+质量分数的升高，叶绿素含量下降，可能的原因是重金属铜离子会引起叶绿体内与叶绿素合成相关的酶的活性改变，而叶片中的叶绿素a/b值随着Cu2+质量分数的升高而逐渐升高，表明重金属Cu2+对叶片中叶绿素b的影响高于对叶绿素a的影响。②大气中的CO2是通过气孔进入植物体内的，气孔导度越大，气孔开放程度越高，进入植物体内的CO2越多。表中数据显示，与Cu2+质量分数为2.5×10-4相比，Cu2+质量分数为5.0×10-4时，气孔导度下降，则进入植物体内的CO2减少，净光合速率下降，说明气孔导度成为净光合速率的主要限制因子；当Cu2+质量分数继续增大时，气孔导度继续下降，胞间CO2浓度略有上升，表明此时影响净光合速率的因素可能有非气孔因素的存在。
考点：本题以“科研人员研究Cu2+对植物生长的影响”实验为素材，考查实验设计、绿叶中色素的提取、光合作用的相关知识，意在考查能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，能从表中提取有效信息并运用所学知识与观点，对实验现象和结果进行解释、分析和处理，做出合理的判断或得出正确结论的能力。