Question

在番茄的春季生产中，由于连续阴天，光照弱，易导致温室大棚内的番茄减产。为此，研究人员研究了不同光照和含水量条件对番茄叶绿素a、b含量和C₃的最大消耗速率及有机物含量的影响，获得如下结果。请回答：

光照 强度	土壤含水量 （%）	叶绿素a含量与叶绿素b含量的比值	C3的最大消耗速率（µmol﹒m-2﹒s-1）	有机物含量 （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）实验中提取叶绿素a和叶绿素b可使用_____________________作为溶剂。

（2）实验表明，在弱光条件下，对于吸收光能有更大作用的是叶绿素__________（a/b）。在此条件下C₃最大消耗速率较小的主要原因是_____________________________________。在弱光、土壤含水量为60%的条件下，可以通过适当__________________ (增加/减少)浇水来提高番茄产量。

（3）研究人员还发现，在密闭温室中栽培的番茄，即使光照、温度及水肥条件均适宜，番茄的光合速率仍然较低，其主要原因最可能是                                 。

（4）用HO浇灌番茄，在温室大棚的CO₂中检测到放射性的¹⁸O，这是因为水参与了__________________过程的       阶段；如在温室大棚的O₂中检测到放射性的¹⁸O，这是因为水参与了____________________过程的         阶段。

 

Answer 1

【答案】

（1）无水乙醇（或丙酮）

（2）b     光反应生成的ATP和[H]不足，导致C3 还原速率下降    减少

（3）CO2浓度过低，导致CO2  固定速率较低

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

【解析】

试题分析：（1）叶绿素的提取用的是无水乙醇（丙酮也可以，但由于其有毒，中学实验不用），分离用的是层析液；（2）相同的土壤含水量，不同的光照条件，正常光的叶绿素a含量与叶绿素b含量的比值弱光值大，对于吸收光能有更大作用的是叶绿素b，光反应生成的ATP和[H]不足，导致C3 还原速率下降，C₃最大消耗速率较小，在弱光条件下，随着水分的增加，叶绿素a含量与叶绿素b含量的比值升高，C₃的最大消耗速率降低，有机物含量降低，所以在弱光、土壤含水量为60%的条件下，可以通过适当减少浇水来提高番茄产量；（3）在密闭温室中栽培的番茄，即使光照、温度及水肥条件均适宜，环境中的二氧化碳浓度低，导致CO2 固定速率较低，光合速率仍然较低；（4）用HO浇灌番茄，参与光反应水的光解生成¹⁸O₂，也可以参与有氧呼吸的第二阶段与丙酮酸生成CO2和[H]，并且释放少量能量。

考点：本题考查光合作用的反应原理，影响光合作用的因素，呼吸作用等相关知识，意在考查学生综合利用生物学知识解决生物学问题。