Question

在番茄的春季生產(chǎn)中，由于連續(xù)陰天，光照弱，易導致溫室大棚內(nèi)的番茄減產(chǎn)。為此，研究人員研究了不同光照和含水量條件對番茄葉綠素a、b含量和C₃的最大消耗速率及有機物含量的影響，獲得如下結(jié)果。請回答：

光照 強度	土壤含水量 （%）	葉綠素a含量與葉綠素b含量的比值	C3的最大消耗速率（µmol﹒m-2﹒s-1）	有機物含量 （g﹒L-1）
正常光	80	4.46	31.7	1.9
40	3.97	25.4	1.6
弱光	80	4.07	11.2	1.2
40	3.73	11.8	1.4

（1）實驗中提取葉綠素a和葉綠素b可使用_____________________作為溶劑。

（2）實驗表明，在弱光條件下，對于吸收光能有更大作用的是葉綠素__________（a/b）。在此條件下C₃最大消耗速率較小的主要原因是_____________________________________。在弱光、土壤含水量為60%的條件下，可以通過適當__________________ (增加/減少)澆水來提高番茄產(chǎn)量。

（3）研究人員還發(fā)現(xiàn)，在密閉溫室中栽培的番茄，即使光照、溫度及水肥條件均適宜，番茄的光合速率仍然較低，其主要原因最可能是                                 。

（4）用HO澆灌番茄，在溫室大棚的CO₂中檢測到放射性的¹⁸O，這是因為水參與了__________________過程的       階段；如在溫室大棚的O₂中檢測到放射性的¹⁸O，這是因為水參與了____________________過程的         階段。

 

Answer 1

【答案】

（1）無水乙醇（或丙酮）

（2）b     光反應生成的ATP和[H]不足，導致C3 還原速率下降    減少

（3）CO2濃度過低，導致CO2  固定速率較低

（4）有氧呼吸（1分）  第二（1分）  　光合作用（1分）    光反應（1分）

【解析】

試題分析：（1）葉綠素的提取用的是無水乙醇（丙酮也可以，但由于其有毒，中學實驗不用），分離用的是層析液；（2）相同的土壤含水量，不同的光照條件，正常光的葉綠素a含量與葉綠素b含量的比值弱光值大，對于吸收光能有更大作用的是葉綠素b，光反應生成的ATP和[H]不足，導致C3 還原速率下降，C₃最大消耗速率較小，在弱光條件下，隨著水分的增加，葉綠素a含量與葉綠素b含量的比值升高，C₃的最大消耗速率降低，有機物含量降低，所以在弱光、土壤含水量為60%的條件下，可以通過適當減少澆水來提高番茄產(chǎn)量；（3）在密閉溫室中栽培的番茄，即使光照、溫度及水肥條件均適宜，環(huán)境中的二氧化碳濃度低，導致CO2 固定速率較低，光合速率仍然較低；（4）用HO澆灌番茄，參與光反應水的光解生成¹⁸O₂，也可以參與有氧呼吸的第二階段與丙酮酸生成CO2和[H]，并且釋放少量能量。

考點：本題考查光合作用的反應原理，影響光合作用的因素，呼吸作用等相關知識，意在考查學生綜合利用生物學知識解決生物學問題。