Question

【題目】黃瓜的靶斑病主要危害黃瓜葉片，該病初期，葉片上出現(xiàn)黃點(diǎn)而后黃點(diǎn)逐漸擴(kuò)大甚至連成片，導(dǎo)致葉片失綠、干化變脆，嚴(yán)重影響黃瓜葉片的光合作用。研究人員研究了不同程度的靶斑病對(duì)黃瓜葉片光合作用的影響得到的結(jié)果如下表所示。請(qǐng)分析并回答下列問題:

病級(jí)	病斑面積(%)	葉綠素含量(%)	凈光合速率 [μmol. (m2.s)-1	氣孔導(dǎo)度 [umol. (m2s)-1]
0	0.00	53.70	20.76	0.40
1	2.57	31.92	18.88	0.38
3	9.69	29.45	15.44	0.36
5	28.84	20.54	15.39	0.32

注:病級(jí)指黃瓜葉片患靶斑病的不同程度:氣孔導(dǎo)度指氣孔張開的程度。
(1)提取黃瓜葉片中的光合色素時(shí)要使用__________試劑， 研磨時(shí)同時(shí)加入SiO2和CaCO3加入CaCO3的目的是_____。

(2)在提取到黃瓜葉片光合色素后，可通過對(duì)比各組黃瓜葉片對(duì)某種顏色的光的吸收率來計(jì)算葉片中的葉綠素含量。為減少其他光合色素的干擾，“某種顏色的光”最可能是__________(填“紅光”、“藍(lán)紫光"或“綠光")，原因是__________。

(3)在實(shí)驗(yàn)過程中，黃瓜葉肉細(xì)胞產(chǎn)生O2的去向是__________。根據(jù)表中提供的數(shù)據(jù)推測(cè)，靶斑病通過影響光合作用的____________階段使黃瓜的凈 光合速率降低。

(4)某科研小組在晴朗的白天，分別對(duì)生長(zhǎng)在強(qiáng)光下和弱光下的黃瓜幼苗吸收co,的速率(單位: gcm2-h-1)、氣孔阻力(氣孔開度減小，氣孔阻力增大)等生理指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)定，結(jié)果如下圖所示。

①若一天中溫度不變，強(qiáng)光下黃瓜幼苗制造有機(jī)物的最大速率為__________g.cm-2.h(以co2的質(zhì)量表示)。實(shí)驗(yàn)測(cè)得10:00- 12:00間光照強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，因__________增大，強(qiáng)光下黃瓜幼苗吸收CO2的速率卻下降。

②若溫度在一天中會(huì)發(fā)生變化，科研小組若要測(cè)定黃瓜幼苗一天中某一時(shí)段的光合速率，還要測(cè)定幼苗的__________。 若在白天進(jìn)行該過程，需采取____________措施。

Answer 1

【答案】無水乙醇（或丙酮） 防止色素被破壞 紅光 葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光，通過比較紅光的吸收率，能更準(zhǔn)確地計(jì)算出葉綠素含量 由葉綠體類囊體薄膜擴(kuò)散到線粒體和細(xì)胞外 光反應(yīng)和暗反應(yīng) 7 氣孔阻力 呼吸速率 遮光或黑暗（處理）

【解析】

光合作用分為兩個(gè)階段進(jìn)行，在這兩個(gè)階段中，第一階段是直接需要光的稱為光反應(yīng)，第二階段不需要光直接參加，是二氧化碳轉(zhuǎn)變?yōu)樘堑姆催^程稱為暗反應(yīng)。光合作用在葉綠體中進(jìn)行，光反應(yīng)的場(chǎng)所位于類囊體膜，暗反應(yīng)的場(chǎng)所在葉綠體基質(zhì)。光反應(yīng)的發(fā)生需要葉綠體類囊體膜上的色素、酶參與。光合作用和呼吸作用是植物兩大重要的代謝反應(yīng)，光合作用與呼吸作用的差值稱為凈光合作用。光合作用強(qiáng)度主要受光照強(qiáng)度、CO2濃度、溫度等影響。

(1)光合色素為脂溶性，利用相似相溶的原理，提取黃瓜葉片中的光合色素時(shí)要使用無水乙醇（或丙酮）試劑， 研磨時(shí)加入SiO2可以防止色素被破壞，加入CaCO3的目的是保護(hù)葉綠素不被有機(jī)酸破壞。
(2)計(jì)算葉片中的葉綠素含量時(shí)，為減少其他光合色素的干擾，“某種顏色的光”最可能是紅光，原因是葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光，通過比較紅光的吸收率，能更準(zhǔn)確地計(jì)算出葉綠素含量。
(3)光反應(yīng)中水在葉綠體類囊體薄膜上光解產(chǎn)生O2，O2可擴(kuò)散到線粒體用于呼吸作用，也可以擴(kuò)散到細(xì)胞外。根據(jù)表中提供的數(shù)據(jù)，葉綠素含量下降、氣孔導(dǎo)度下降，凈光合速率下降，而葉綠素是光反應(yīng)的條件之一，氣孔是CO2的通道，因此推測(cè)靶斑病通過影響光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)階段使黃瓜的凈光合速率降低。
(4)①若一天中溫度不變，呼吸速率為1g.cm-2.h，強(qiáng)光下黃瓜幼苗制造有機(jī)物的最大速率為凈光合速率+呼吸速率=6+1=7g.cm-2.h(以CO2的質(zhì)量表示)。實(shí)驗(yàn)測(cè)得10:00- 12:00間光照強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，因氣孔阻力增大（圖2可知），強(qiáng)光下黃瓜幼苗吸收CO2的速率卻下降（圖1可知）。
②若溫度在一天中會(huì)發(fā)生變化，說明呼吸速率會(huì)變化，科研小組若要測(cè)定黃瓜幼苗一天中某一時(shí)段的光合速率，還要測(cè)定幼苗的呼吸速率（總光合速率=凈光合速率+呼吸速率）。 若在白天進(jìn)行呼吸速率的測(cè)定，需采取遮光或黑暗（處理）措施，排除光合作用的干擾。