Question

【題目】研究人員測(cè)定了紫葉芥菜（purple leaf mustard，PL）與綠葉芥菜（green leaf mustard，CL）的花青素（存在于液泡中）和光合色素含量，還測(cè)定了在一定的條件下，不同光照強(qiáng)度對(duì)兩種植物的光合速率影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)下圖。請(qǐng)分析回答問(wèn)題：

（1）PL的光合色素包括__________。

（2）由圖2可知，在光照強(qiáng)度為800μmol光子·m-2·s-1時(shí)（兩曲線相交點(diǎn)），PL的光合速率達(dá)到最大，此時(shí)PL固定CO2的速率__________（填“大于”、“等于”或“小于”）GL。

（3）由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，PL中花青素含量的增加對(duì)光合色素含量__________（填“有”或“無(wú)”）影響；進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，PL的花青素分布于葉片上下表皮，隨著花青素含量的增加，PL光合作用效率逐漸降低，可能的原因是__________。

（4）若要進(jìn)一步研究CO2濃度對(duì)兩種芥菜光合速率的影響情況，實(shí)驗(yàn)思路是__________。

Answer 1

【答案】葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素 小于 無(wú) 花青素吸收了部分光，光合色素接收到的光照強(qiáng)度下降，進(jìn)而影響了光合作用效率 在光強(qiáng)、溫度等條件一定，不同濃度的CO2條件下，測(cè)定兩種芥菜的光合作用速率

【解析】

影響光合作用的環(huán)境因素。

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。

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)。

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)。

（1）PL的光合色素位于葉綠體中，包括葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素。

（2）圖2顯示，在光照強(qiáng)度為800μmol光子·m-2·s-1時(shí)，兩曲線相交點(diǎn)，說(shuō)明在這一光照強(qiáng)度下兩種植物的凈光合速率相等，并且此時(shí)PL的光合速率也達(dá)到最大。固定CO2的速率表示植物的總光合速率，總光合速率等于凈光合速率與呼吸速率之和，由圖2可知，GL的呼吸速率大于PL，因此PL固定CO2的速率小于GL。

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示PL的光合色素含量小于GL，而花青素的含量高于GL，顯然PL中花青素含量的增加對(duì)光合色素含量無(wú)影響；進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，PL的花青素分布于葉片上下表皮，并且隨著花青素含量的增加，PL光合作用效率逐漸降低，據(jù)此推測(cè)PL光合速率下降的原因是花青素吸收了部分光，導(dǎo)致光合色素接收到的光照強(qiáng)度下降，進(jìn)而影響了PL光合作用效率。

（4）若要研究CO2濃度對(duì)兩種芥菜光合速率的影響情況，顯然實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的自變量是CO2濃度的不同，因變量是兩種芥菜的光合速率，其他無(wú)關(guān)變量如光照強(qiáng)度、溫度等相同且適宜，據(jù)此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路如下：在不同濃度的CO2條件下，測(cè)定兩種芥菜的光合作用速率，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果做好記錄并分析，其他如光強(qiáng)、溫度等條件保持相同且適宜。