题目内容
【题目】光质和光周期均会影响植物的光合特性,下表是光照处理时间对草莓叶片光合特性的影响,回答下列问题:
光照 处理时间 | 净光合速率 Pn(μmol·m-2·s-1) | 蒸腾速率 Tr(mmol·m-2·s-1) | 气孔导度 Gs(mmol·m-2·s-1) | 胞间CO2浓度 Ci(μmol·mol-1) |
8 h·d-1 | 12.4 | 4.62 | 468.33 | 447.33 |
12 h·d-1 | 13.3 | 5.06 | 552.00 | 493.00 |
16 h·d-1 | 15.3 | 5.51 | 613.67 | 506.00 |
20 h·d-1 | 9.47 | 4.29 | 319.67 | 562.00 |
(1)常用______________(试剂)提取草莓植株叶片中的光合色素,加入碳酸钙的作用是___________。叶绿素与类胡萝卜素中,__________不能吸收红光。
(2)请据表描述草莓净光合速率与光照处理时间的关系:__________________;气孔导度即气孔开放程度,直接影响气体的吸收,20h·d-1时气孔导度最低,但胞间CO2浓度却最高,试分析其可能原因:________________________________。
(3)蒸腾速率直接影响草莓叶片的温度,请结合表格数据,光照处理时间为20h·d-1时,净光合速率下降的可能原因是光照处理时间为20h·d-1时,气孔导度最低,___________________最低,叶片散热较慢导致叶片___________________升高,从而影响光合作用中___________________。
【答案】无水乙醇 防止研磨中色素被破坏 类胡萝卜素 随光照处理时间增大而增大,超过一定范围随光照处理时间增大而减小 此时叶片净光合速率最低,消耗的二氧化碳少,胞间积累的二氧化碳较多 蒸腾速率 温度 酶的活性
【解析】
1、色素的提取和分离实验:
(1)提取色素原理:色素能溶解在有机溶剂中,所以可用无水乙醇提取色素。
(2)分离色素原理:不同色素在层析液中的溶解度不同,随层析液在滤纸上扩散速度就不同,从而分离色素。溶解度大,扩散速度快;溶解度小,扩散速度慢。
(3)各物质作用:无水乙醇:提取色素;层析液:分离色素;二氧化硅:使研磨得充分;碳酸钙:防止研磨中色素被破坏。
(4)结果:滤纸条从上到下依次是:胡萝卜素(最窄)、叶黄素、叶绿素a(最宽)、叶绿素b(第2宽),色素带的宽窄与色素含量相关。
2、叶绿体中色素有类胡萝卜素和叶绿素两大类,类胡萝卜素包括胡萝卜素(橙黄色)和叶黄素(黄色),主要吸收蓝紫光;叶绿素包括叶绿素a(蓝绿色)和叶绿素b(黄绿色),主要吸收红光和蓝紫光。
(1)光合色素能溶解在有机溶剂中,因此可用无水乙醇提取草莓植株叶片中的光合色素;研磨时需要加入碳酸钙,防止色素被破坏;类胡萝卜素包括胡萝卜素(橙黄色)和叶黄素(黄色),主要吸收蓝紫光。
(2)根据表中数据分析,处理时间8~16 h·d-1过程中净光合速率在逐渐增大,16 h·d-1后净光合速率减小,因此草莓净光合速率与光照处理时间的关系为:随光照处理时间增大而增大,超过一定范围随光照处理时间增大而减小;分析表中数据,20h·d-1时虽然气孔导度最低,但此时叶片净光合速率也最低,消耗的二氧化碳少,因此胞间积累的二氧化碳较多。
(3)气孔导度既影响CO2浓度又影响蒸腾速率,光照处理时间为20h·d-1时,气孔导度最低,蒸腾速率也最低,叶片散热较慢导致叶片温度升高,从而影响光合作用中酶的活性。