Question

3．黃瓜是我國(guó)重要的蔬菜作物，研究人員以北方生長(zhǎng)的黃瓜品種為材料，用單層黑色遮陽(yáng)網(wǎng)（遮蔭率70%）對(duì)黃瓜幼苗進(jìn)行遮蔭，以自然條件下光照為對(duì)照，一段時(shí)間后，測(cè)定黃瓜的生長(zhǎng)發(fā)育和光合特性變化，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示．請(qǐng)分析回答：

	株葉面積 （cm2）	總?cè)~綠素 （mg•g-1FM）	凈光合速率 （μmol•m-2••s-1）	胞間CO2濃度 （μmol…mol-1）
自然條件	2860	1.43	15.04	187
弱光條件	3730	1.69	4.68	304

（1）實(shí)驗(yàn)中需用無(wú)水乙醇（有機(jī)溶劑）提取葉綠素，再測(cè)定其含量．
（2）實(shí)驗(yàn)組凈光合速率顯著低于對(duì)照組，主要原因是實(shí)驗(yàn)組光照強(qiáng)度弱，使光反應(yīng)產(chǎn)物ATP和[H]（或NADPH）減少，進(jìn)而降低了葉肉細(xì)胞對(duì)CO₂的利用能力．
（3）弱光處理一段時(shí)間后，黃瓜產(chǎn)生的有利于提升其光能利用率的變化有增大株葉面積和增加總?cè)~綠素含量．與葉綠素a相比，葉綠素b在430～450nm藍(lán)紫光（弱光下占優(yōu)勢(shì)）區(qū)有較高的吸收峰和較寬的吸收帶，由此推測(cè)，實(shí)驗(yàn)組葉綠素$\frac{a}$含量比值低于對(duì)照組．
（4）研究結(jié)果表明，弱光條件下，黃瓜植株株高顯著升高．研究者認(rèn)為，這是由于弱光下植株光合產(chǎn)物向莖分配增多所致．為驗(yàn)證以上假設(shè)，需測(cè)定黃瓜植株各部分的干重，若測(cè)定結(jié)果為實(shí)驗(yàn)組莖干重占全株干重的比高于對(duì)照組，則支持上述假設(shè)．

Answer 1

分析 1、溫度對(duì)光合作用的影響：在最適溫度下酶的活性最強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度最大，當(dāng)溫度低于最適溫度，光合作用強(qiáng)度隨溫度的增加而加強(qiáng)，當(dāng)溫度高于最適溫度，光合作用強(qiáng)度隨溫度的增加而減弱．
2、二氧化碳濃度對(duì)光合作用的影響：在一定范圍內(nèi)，光合作用強(qiáng)度隨二氧化碳濃度的增加而增強(qiáng)．當(dāng)二氧化碳濃度增加到一定的值，光合作用強(qiáng)度不再增強(qiáng)．
3、光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響：在一定范圍內(nèi)，光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度的增加而增強(qiáng)．當(dāng)光照強(qiáng)度增加到一定的值，光合作用強(qiáng)度不再增強(qiáng)．

解答 解：（1）在葉綠體色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)中，用無(wú)水乙醇作有機(jī)溶劑提取色素．
（2）實(shí)驗(yàn)組用單層黑色遮陽(yáng)網(wǎng)（遮蔭率70%）對(duì)黃瓜幼苗進(jìn)行遮蔭，由于光照強(qiáng)度小，使光反應(yīng)生成的ATP和[H]減少，進(jìn)而降低了葉肉細(xì)胞對(duì)CO₂的固定作用．
（3）由表格可知，弱光處理一段時(shí)間后，黃瓜通過(guò)增大株葉面積和增加總?cè)~綠素含量從而提升其光能利用率．葉綠素b在430～450 nm藍(lán)紫光（弱光下占優(yōu)勢(shì)）區(qū)有較高的吸收峰和較寬的吸收帶，由此推測(cè)，實(shí)驗(yàn)組葉綠素b含量較對(duì)照組的多，故葉綠素a/b含量比值會(huì)低于對(duì)照組．
（4）若要驗(yàn)證弱光下植株光合產(chǎn)物是否向莖分配增多，則需測(cè)定黃瓜植株各部分干重（即光合作用產(chǎn)物積累量），若假設(shè)正確，則測(cè)定結(jié)果為實(shí)驗(yàn)組莖干重占全株干重的比高于對(duì)照組．
故答案為：
（1）無(wú)水乙醇（有機(jī)溶劑）
（2）光照強(qiáng)度弱         ATP和[H]（或NADPH）     CO₂
（3）增大株葉面積和增加總?cè)~綠素含量    低于
（4）干重        莖干重占全株干重的比高于

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查光合作用的色素的提取及光合作用的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，意在強(qiáng)化學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的分析和相關(guān)知識(shí)的理解與運(yùn)用．