Question

【題目】為提高甜椒產(chǎn)量，科研人員對溫室栽培甜椒的光合作用特性進(jìn)行了研究。請回答問題：

（1）溫室內(nèi)易形成弱光環(huán)境。弱光下，光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP和________較少，影響暗（碳）反應(yīng)階段中________的還原，使糖類等有機(jī)物的合成減少。必要時，可根據(jù)光合作用特性進(jìn)行人工補光。

（2）科研人員選擇6月晴朗的一天，測定甜椒植株上部、中部和下部葉片的光合速率，結(jié)果如下圖。

①據(jù)圖可知，各部分葉片在_________時光合速率均達(dá)到最大值，_________部葉片的光合速率最高。

②光合速率差異可能與不同部位葉片光合色素含量有關(guān)。為比較光合色素含量的差異，先稱取_________，再分別加入等量的_________和少量的二氧化硅、碳酸鈣等研磨、過濾，獲得色素提取液，測定光合色素含量。

③在大田種植的條件下，甜椒有明顯的“光合午休”現(xiàn)象，這是由于中午部分氣孔關(guān)閉，進(jìn)入葉片內(nèi)的________量減少，光合速率下降。由于人工調(diào)節(jié)了溫室內(nèi)的_________等條件，溫室種植的甜椒很少出現(xiàn)“光合午休”現(xiàn)象，從而實現(xiàn)增產(chǎn)效果。

Answer 1

【答案】［H］（NADPH）； C3 10：00 上 等量的上部、中部和下部葉片 無水乙醇（丙酮） CO2 溫度和光照

【解析】

1．綠葉中色素的提取和分離實驗，提取色素時需要加入無水乙醇（溶解色素）、石英砂（使研磨更充分）和碳酸鈣（防止色素被破壞）；分離色素時采用紙層析法，原理是色素在層析液中的溶解度不同，隨著層析液擴(kuò)散的速度不同，最后的結(jié)果是觀察到四條色素帶，從上到下依次是胡蘿卜素（橙黃色）、葉黃素（黃色）、葉綠素a（藍(lán)綠色）、葉綠素b（黃綠色）。

2.光合作用的具體的過程：
①光反應(yīng)階段：場所是類囊體薄膜
a．水的光解：2H2O4[H]+O2 b．ATP的生成：ADP+PiATP
②暗反應(yīng)階段：場所是葉綠體基質(zhì)
a．CO2的固定：CO2 +C52C3 b．三碳化合物的還原：2C3 （CH2O）+C5+H2O

題圖顯示：溫室栽培甜椒的光合速率變化為上部葉片高于中部葉片，中部葉片高于下部葉片。

（1）由光合作用的過程可知，弱光下，光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP和［H］（NADPH）較少，影響暗（碳）反應(yīng)階段中C3的還原，使糖類等有機(jī)物的合成減少。為了彌補光照過弱對產(chǎn)量的影響，可根據(jù)光合作用特性進(jìn)行人工補光。

（2）①圖中實驗結(jié)果顯示，各部分葉片在10：00時光合速率均達(dá)到最大值，上部葉片的光合速率最高。

②為比較不同位置的葉片中光合色素含量的差異，需要提取色素進(jìn)行觀察，利用色素能夠溶解在有機(jī)溶劑中的特性進(jìn)行提取，先稱取等量的上部、中部和下部葉片，再分別加入等量的無水乙醇（丙酮）和少量的二氧化硅、碳酸鈣等研磨、過濾，獲得色素提取液，測定光合色素含量。

③在大田種植的條件下，甜椒有明顯的“光合午休”現(xiàn)象，這是因為中午光照太強、溫度過高，植物的自我保護(hù)性的適應(yīng)，葉片中部分氣孔關(guān)閉，使得進(jìn)入葉片內(nèi)的CO2量減少，光合速率下降。故此可推測溫室種植的甜椒很少出現(xiàn)“光合午休”現(xiàn)象的原因是，由于人工調(diào)節(jié)了溫室內(nèi)的溫度和光照等條件，避免了該現(xiàn)象的出現(xiàn)，從而實現(xiàn)增產(chǎn)效果。