Question

【題目】擬柱胞藻是一種水華藍藻，其色素分布于光合片層上。擬柱胞藻優先利用水體中的CO2，也能利用水體中的HCO (胞外碳酸酐酶催化HCO分解為CO2)。科研人員用不同濃度的CO2馴化培養擬柱胞藻，20天后依次獲得藻種1、2、3。測定藻種1、2、3胞外碳酸酐酶活力并探究不同濃度NaHCO3溶液對藻種1、2、3生長的影響，結果如下圖。請回答：

(1)擬柱胞藻細胞產生O2的場所是________，產生O2來自于________ (過程)。

(2)經過20天的馴化培養，藻種1、2、3中種群數量最大的是________，原因是________________________________。

(3)據圖1分析，在低濃度CO2水體中，擬柱胞藻能保持一定的競爭優勢，這是因為________________________________。

(4)圖2中，B點凈光合速率比A點高的原因是________________________；A點之前藻種1、2、3凈光合速率相等的原因是________________________。

Answer 1

【答案】光合片層 水的光解 藻種3 CO2濃度高，光合速率快，繁殖速度快 碳酸酐酶的活力高，充分利用水體中的HCO NaHCO3溶液濃度較高，分解產生的CO2多 HCO濃度過低，分解產生的CO2多少，成為光合作用的限制因子

【解析】

由題意可知，胞外碳酸酐酶催化HCO分解為CO2，圖1中：高濃度二氧化碳馴化培養的藻種3胞外碳酸酐酶活性最低，低濃度二氧化碳馴化培養的藻種1胞外碳酸酐酶活性最高。

圖2中：在一定范圍內，隨著碳酸氫鈉濃度升高，三個藻種的凈光合速率均有所升高，其中相同碳酸氫鈉相比，凈光合速率的關系為：藻種1>藻種2>藻種3。

(1) 擬柱胞藻是原核生物，屬于藍藻，通過光合作用產生O2，場所是光合片層，通過水的光解產生O2。

(2)經過20天的馴化培養，藻種3由于CO2濃度高，光合速率快，繁殖速度快，故種群數量最大。

(3)據圖1分析，低濃度二氧化碳馴化培養的藻種1胞外碳酸酐酶活性最高，能充分利用水體中的HCO，能保持一定的競爭優勢。

(4)圖2中，B點與A點相比，NaHCO3溶液濃度較高，分解產生的CO2多，故凈光合速率比A點高；A點之前，HCO濃度過低，分解產生的CO2多少，成為光合作用的限制因子，故藻種1、2、3凈光合速率相等。