Question

【題目】（9分）番茄是重要的經濟作物，某校的生物興趣小組研究了土壤含水量對番茄葉片光合作用的影響，土壤含水量分別為田間灌溉量最高指標的75%-90%（對照）、65%-85%（T1）、50%-70%（T2）、30%-50%（T3）、29%-35%（T4），結果如表（氣孔導度越大，說明氣孔開放程度越大）。請回答下列問題：

組別 項目	對照	T1	T2	T3	T4
葉綠素a（mg·g-1）	1.35	1.49	1.54	1.70	1.54
葉綠素b（mg·g-1）	0.37	0.41	0.47	0.43	0.41
凈光合速率	6.20	5.68	5.06	3.66	2.88
氣孔導度（mmol）	0.182	0.164	0.147	0.138	0.110
胞間CO2濃度	242	234	240	252	290

（1）葉綠體中的色素提取過程中，研磨時加入CaCO3的目的是___________；過濾時在漏斗基部放一塊___________；不用濾紙過濾的原因是___________。

（2）隨著土壤含水量的下降，葉綠素含量變化趨勢是___________。兩種葉綠素比較，葉綠素___________對水分虧損的反應更加敏感。

（3）據表分析，T3和T4組番茄葉片凈光合速率下降的可能原因是：細胞利用二氧化碳的能力減弱，判斷的主要依據是___________。

（4）另一生物興趣小組研究了光照強度對番茄光合作用和呼吸作用的影響，實驗結果如圖：

①圖甲中a對應圖乙中___________點的生理狀態，b代表光照強度___________（填“大于”、“等于”或“小于”）f。

②若土壤中缺鎂，則圖乙中g點將向___________移動。

Answer 1

【答案】防止研磨中色素被破壞 單層尼龍布 濾紙會吸附色素 先增多后減少 b 與對照組相比，番茄葉片氣孔導度下降，胞間CO2濃度卻升高 e 小于 左下方

【解析】

（1）分析題文描述和表中信息：該實驗的目的是研究土壤含水量對番茄葉片光合作用的影響，自變量是土壤含水量，因變量是葉綠素的含量、凈光合速率、氣孔導度和胞間二氧化碳濃度。表中葉綠素的含量隨著土壤含水量的不斷下降而先增多后減少，凈光合速率、氣孔導度則不斷減少，胞間二氧化碳濃度不斷上升。

（2）分析圖甲：單位時間內，O2產生總量表示（實際）光合速率，CO2釋放量＝細胞呼吸速率－（實際）光合速率。光照強度為b時，CO2釋放量大于零，說明細胞呼吸速率大于光合速率。

（3）分析圖乙：縱坐標所示的CO2吸收量或釋放量反映的是光合作用固定的CO2量與細胞呼吸產生的CO2量的差值，表示的是凈光合速率，當光照強度為零時的e點表示呼吸速率；f點是光的補償點，即光合速率與呼吸速率相等時的光照強度；X是光飽和點，即光合速率達到g點所對應的最大值時所需要的最小光照強度；f點之后，光合速率大于細胞呼吸速率，g點時光合速率達到最大值。

(1) 葉綠體中的色素提取過程中，研磨時加入CaCO3的目的是防止研磨中色素被破壞；過濾時在漏斗基部放一塊單層尼龍布；不用濾紙過濾的原因是：濾紙對色素的吸附性強，會有很多色素吸附在濾紙上，導致濾液中的色素含量降低。

(2) 分析表中信息可知：隨著土壤含水量的下降，葉綠素的含量先增多后減少，且葉綠素b含量先降低，說明葉綠素b對水分虧損的反應更加敏感。

(3) 據表分析，T3和T4組番茄葉片氣孔導度下降，胞間二氧化碳濃度卻升高，所以凈光合速率下降的原因不是二氧化碳供應不足引起，可能的原因是：細胞利用二氧化碳的能力減弱。

(4) ①在圖乙中，光照強度為零時，該植株不能進行光合作用，但能進行細胞呼吸，此時縱坐標上的e點表示細胞呼吸速率；光照強度為f時，CO2吸收量或釋放量為零，此時光合速率與細胞呼吸速率相等；光照強度小于f時，CO2吸收量為負值，說明光合速率小于細胞呼吸速率。在圖甲中，光照強度為a時，O2產生總量為零，CO2釋放量為6個單位，說明該植株不能進行光合作用，細胞呼吸速率為6個單位，因此圖甲中a對應圖乙中e點的生理狀態。圖甲中的光照強度為b時，O2產生總量與CO2釋放量相等，該植株此時的（實際）光合速率＝細胞呼吸速率－（實際）光合速率，即細胞呼吸速率＝2（實際）光合速率，則該植株的光合速率小于細胞呼吸速率，因此b代表光照強度小于f。

②g點時光合速率已經達到最大值。鎂是合成葉綠素所必需的。若土壤中缺鎂，則該植物體內葉綠素含量減少，光反應減弱，導致光合速率減弱，但細胞呼吸速率不變，所以圖乙中g點將向左下方移動。