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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+

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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:
表:不同质量分数的Cu2+对白蜡叶片叶绿素含量及光合作用的影响
Cu2+质量分数叶绿素a
(mg•kg-1
叶绿素b
(mg•kg-1
叶绿素总量
(mg•kg-1
叶绿素
a/b
净光合速率(μmol•m-2•s-1气孔导度(mol•m-2•s-1胞间CO2浓度(μmol•m-2•s-1
01.800.472.273.835.920.073237.20
2.5×10-41.850.482.333.846.180.079243.21
5.0×10-41.650.412.064.005.270.064219.78
1.0×10-31.510.371.874.184.260.059225.56
2.0×10-31.450.341.794.262.580.050227.12
(注:气孔导度越大,气孔开放程度越高)
①在Cu2+质量分数高于2.5×10-4以后,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,此时叶绿素含量下降,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是___,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.
▼优质解答
答案和解析
(1)实验目的是研究Cu2+对植物生长的影响,应设置不添加Cu2+的基质作为对照组,增强实验结果的可信度.
(2)叶绿体色素易溶于有机溶剂中,因此可用无水乙醇提取色素.
(3)①重金属铜会改变叶绿体内相关的酶的活性,进而降低光合速率;随着Cu2+质量分数的升高,叶绿素含量下降,而叶片中的叶绿素a/b值逐渐增大,这说明表明重金属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,表明此时净光合速率的主要限制因子是气孔导度,气孔导度下降导致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.
故答案为:
(1)不添加Cu2+的基质
(2)无水乙醇(有机溶剂)
(3)①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)