Question

【題目】連香樹為我國Ⅱ級重點保護植物，科研小組以二年生連香樹為材料，在田間通過黑色遮陽網設置全光照（L0）及透光率分別為55%（L1）、25%（L2）和10%（L3）4種光環境，研究遮光對其幼苗光合作用的影響，下圖為8月份晴朗白天以植株幼苗位置相當、發育成熟葉片為對象所得的測定結果。回答下列問題：

（1）本實驗的自變量為____________________________，在實驗時間段內，連香樹幼苗有機物總量的變化情況是______________。

（2）18：00時L1、L2、L3三組的凈光合速率基本相等，若此時檢測細胞中的ATP合成狀況，可發現葉片葉肉細胞中合成ATP的細胞器有______________。16：00~18：00時段內，L3組胞間CO2濃度升高，但凈光合速率下降，原因是______________；此時間段內胞間CO2濃度升高，從光合作用過程分析，其原因主要是____________________________。

（3）若要通過實驗判斷遮光及不同遮光程度是否會影響葉片中的葉綠素含量，請寫出簡單的實驗思路：____________________________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】遮光情況（或光照強度）、光照時間 增加 葉綠體、線粒體 光照較弱 光反應速度下降導致暗反應過程中對CO2的利用堿少 提取并用紙層析法分離L0、L1、L2、L3四組幼苗相同位置等量葉片中的色素，觀察并比較濾紙條上葉綠素色素帶的寬度是否發生變化

【解析】

1.葉綠體中的色素易溶于有機溶劑，可以利用無水乙醇提取色素，根據不同色素在層析液中的溶解度不同，可以利用紙層析法分離色素。

2.根據題意和識圖分析可知，該實驗的目的研究不同遮光情況下和8月份一天中不同時間對連香樹凈光合速率和胞間二氧化碳濃度的影響，因此該實驗的自變量是光照強度和光照時間的不同，因變量是連香樹的凈光合速率和胞間二氧化碳濃度。根據圖示可知，遮光會導致連香樹凈光合速率下降，特別是遮光率越低凈光合速率降低越明顯，但是在18：00時L1、L2、L3三組的凈光合速率基本相等，因為此時隨著時間的改變光照強度已經很低造成的。

（1）根據以上分析可知，該實驗的自變量是遮光情況（或光照強度）、光照時間，在實驗時間段內，連香樹幼苗的凈光合速率大于0，說明在實驗時間內有機物積累，因此有機物總量的變化情況是增加。

（2）18：00時自然光照強度很弱了，導致光反應減弱，使光合作用強度降低導致凈光合速率較小，此時葉肉細胞中既可以進行光合作用，也可以進行細胞呼吸，因此產生ATP的細胞器有葉綠體、線粒體。16：00~18：00時段內，由于光照強度較弱，導致光反應速度下降，使得光反應為暗反應提供ATP和[H]減少，因此導致暗反應減弱，暗反應過程中對CO2的利用堿少，因此L3組胞間CO2濃度雖然升高，但凈光合速率下降。

（3）若要通過實驗判斷遮光及不同遮光程度是否會影響葉片中的葉綠素含量，該實驗的目的是研究遮光及不同遮光程度對葉片中的葉綠素含量的影響，那么實驗的自變量是遮光的程度，因變量是色素的含量變化，根據葉綠體中色素提取和分離的原理可知，實驗思路如下;

提取并用紙層析法分離L0、L1、L2、L3四組幼苗相同位置等量葉片中的色素，觀察并比較濾紙條上葉綠素色素帶的寬度是否發生變化，濾紙條上色素帶的寬窄代表色素的含量多少。