Question

【題目】黃瓜是人們餐桌上的常見蔬菜，某科研小組在晴朗的白天，分別對生長在強光下和弱光下的黃瓜幼苗吸收C02的速率（單位:g·cm-2h-1）、氣孔阻力（氣孔開度減小，氣孔阻力增大）等生理指標進行了測定，結果如圖。請據圖回答下列問題：

（1）黃瓜幼苗固定C02的具體場所是_________________，若一天中溫度不變，強光下黃瓜幼苗制造有機物的最大速率為__________g·cm-2h-1（以C02的質量表示）。由圖1可知強光下吸收二氧化碳的速率更強，主要原因是強光下光反應產生的_______________比弱光多，還原C3生成有機物的量多。

（2）實驗測得10:0012:00間光照強度不斷增強，因______________ 增大，強光下黃瓜幼苗吸收C02的速率卻下降。

（3）若要測定強光和弱光對黃瓜幼苗光合色素的影響，提取色素要用到____________________試劑，研磨時同時加人Si02和CaC03，加人CaC03的目的是_______________________________。

（4）溫度在一天中會發生變化，科研小組若要測定黃瓜幼苗一天中某一時段的光合速率，還要測定幼苗的_____________________________，若在白天進行該過程，需采取__________________措施。

Answer 1

【答案】 葉綠體基質7 7 [H]和 ATP 氣孔阻力 無水乙醇 防止色素（或葉綠素）被破壞 呼吸速率 遮光或黑暗(處理)

【解析】試題分析：圖1曲線表示黃瓜幼苗的光合速率，圖中看出，光合作用從6：00開始，隨著一天中光照強度的增強而增強，并且在中午10：00左右開始下降；但是弱光下的曲線在8：00到14：00之間曲線變化平緩，而強光條件下曲線變化顯著；圖2中強光條件下黃瓜幼苗的氣孔阻力看出，在10：00到16：00時，氣孔阻力小，但是氣孔開度大，因此二氧化碳吸收多，有利于光合作用。

（1）暗反應固定二氧化碳，黃瓜幼苗固定CO2的場所是葉綠體基質；黃瓜幼苗制造有機物的量（實際光合量）=凈光合量+呼吸消耗量，因一天中溫度不變，故呼吸消耗量不變，所以當凈光合量最大時黃瓜幼苗制造有機物的量才能達到最大，即黃瓜幼苗的制造有機物的最大速率為7 g·cm-2h-1；由圖1曲線可知在強光下幼苗固定CO2的能力更強，主要原因是光照強，光反應快，為暗反應提供更多的ATP和[H]。

（2）圖2中可以看出，從10：00時到12：00時之間，氣孔阻力增大，部分氣孔關閉，由氣孔進入的二氧化碳量減少，導致暗反應速率下降。

（3）葉綠體中的色素都能溶解于有機溶劑中，如：丙酮、無水乙醇等。所以可以用無水乙醇提取葉綠體中的色素；在提取葉綠體色素的過程中，使用二氧化硅有助于磨碎植物細胞，碳酸鈣的作用是防止研磨過程中葉綠體色素被破壞。

（4）光合速率=凈光合速率+呼吸速率，據圖1中曲線可以知道一天中任一時段的凈光合速率數值，所以要測定黃瓜幼苗一天中某一時段的光合速率，還需要測定幼苗的呼吸速率，才能計算出黃瓜幼苗的光合速率；如果在白天進行該實驗，須采取遮光措施后再測定。這樣可以避免光合作用產生或消耗氣體對實驗結果的干擾。