Question

伊乐藻是一种优质、速生、高产的沉水植物，原产美洲。其营养丰富，可以净化水质，防止水体富营养化，有助于营造良好的水质环境。某研究小组利用伊乐藻进行了光合作用影响因素的研究，实验装置及结果如下图所示。请回答下列问题：

（1）实验的自变量和因变量分别是___________。

（2）从图中可以看出三组伊乐藻的净产氧量最大时对应的pH为___________。当pH为3时，伊乐藻的净产氧量均为负值，从细胞代谢角度分析原因，原因是：______________________。

（3）现计划用伊乐藻做实验来证明光合作用产生的O₂来自水而不是CO₂。请你完成以下实验思路：向甲组伊乐藻提供C¹⁸O₂和____________，向乙组伊乐藻提供___________，置于光下培养，分析两组伊乐藻释放的氧气，结果发现___________。

Answer

pH和伊乐藻的生物量、伊乐藻的净产氧量 5 此pH条件下，伊乐藻的呼吸强度大于光合强度 H2O CO2和H218O 甲组释放的氧气为O2，乙组释放的氧气为18O2

【解析】

光合作用利用二氧化碳和水合成有机物同时释放氧气，呼吸作用利用氧气分解有机物，同时产生二氧化碳，植物的净产氧量是植物光合作用产生的氧气与呼吸作用消耗的氧气之差，当光合作用大于呼吸作用时氧气释放量为正值，当光合作用小于呼吸作用时氧气释放量为负值。

（1）由图2可知，实验的自变量为pH和伊乐藻的生物量，因变量是伊乐藻的净产氧量。

（2）从图2可以看出三组伊乐藻的净产氧量最大时对应的pH为5。当pH为3时，伊乐藻的净产氧量均为负值，说明pH为3时，伊乐藻的呼吸强度大于光合强度。

（3）以伊乐藻为实验对象，利用同位素标记法来研究光合作用产生的O2来自水而不是CO2。实验思路：向甲组伊乐藻提供Cl8O2和H2O，向乙组伊乐藻提供CO2和H218O，置于光下培养，分析两组伊乐藻释放的氧气，结果发现甲组释放的氧气为O2乙组释放的氧气为18O2，说明光合作用产生的O2来自水。