Question

（16分）BTB是一种酸碱指示剂，BTB的弱碱性溶液颜色可随其中CO₂浓度的增高而由蓝变绿再变黄。某同学为研究某种水草的光合作用和呼吸作用，进行了如下实验：用少量的NaHCO₃和BTB加水配制成蓝色溶液，并向溶液中通入一定量的CO₂使溶液变成浅绿色，之后将等量的绿色溶液分别加入到7支试管中，其中6支加入生长状况一致的等量水草，另一支不加水草，密闭所有试管。各试管的实验处理和结果见下表。

试管编号	1	2	3	4	5	6	7
水草	无	有	有	有	有	有	有
距日光灯的距离（cm）	20	遮光	100	80	60	40	20
50min后试管中溶液的颜色	浅绿色	X	浅黄色	黄绿色	浅绿色	浅蓝色	蓝色

注：遮光是指用黑纸将试管包裹起来，并放在距日光灯100cm的地方。

若不考虑其他生物因素对实验结果的影响，回答下列问题：

（1）CO₂进入叶绿体后，在________（填部位名称）与________（填物质名称）结合而被固定，固定产物的还原需要光反应提供的___________________。

（2）通过调节日光灯的距离，可研究_____________对光合作用的影响。

（3）本实验中，50 min后1号试管的溶液是浅绿色，则说明2至7号试管的实验结果是由__________________引起的；若1号试管的溶液是蓝色，则说明2至7号试管的实验结果是________（填“可靠的”或“不可靠的”）。

（4）表中X代表的颜色应为______（填“浅绿色”、“黄色”或“蓝色”），判断依据是_________________________。

（5）5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化，说明在此条件下水草____________。

Answer

（16分，除标明外，每空2分）

（1）叶绿体基质（1分） 五碳化合物（1分） ATP和[H]

（2）光照强度

（3）不同光强下水草的光合作用和呼吸作用 不可靠的

（4）黄色 水草不进行光合作用，只进行呼吸作用，溶液中CO2浓度高于3号管

（5）光合作用强度等于呼吸作用强度，吸收与释放的CO2量相等

【解析】（1）CO2进入叶绿体后，在叶绿体基质中与五碳化合物结合而被固定，固定产物的还原需要光反应提供的ATP和[H]。（2）距离越近，光照强度越强；距离越远，光照强度越弱，因此可通过调节日光灯的距离，可研究光照强度对光合作用的影响。（3）依题意并结合表中信息可知：距日光灯的距离表示光照的强弱。2号试管遮光，其内的水草不能进行光合作用，但能进行呼吸作用；3～7号试管内的水草在有光的条件下，溶液颜色的变化是光合作用吸收的CO2量与呼吸作用释放的CO2量的综合反映；1号试管为对照组，其中的NaHCO3可维持CO2浓度的相对稳定，2～7号试管为实验组。综上所述，若50 min后，1号试管的溶液是浅绿色，则说明2～7号试管的实验结果是由不同光强下水草的光合作用与呼吸作用引起的；若1号试管的溶液是蓝色，说明2～7号试管的实验结果是不可靠的。（4）2号试管因遮光，其内的水草不进行光合作用，只进行呼吸作用，溶液中CO2浓度高于3号管，黄色应该比3号管更深，故2号管的颜色X应为黄色。（5）5号试管中的溶液颜色与对照组1号试管的相同，均为浅绿色，说明在此条件下水草的光合作用强度等于呼吸作用强度，吸收与释放的CO2量相等。