Question

3．黄瓜是我国重要的蔬菜作物，研究人员以北方生长的黄瓜品种为材料，用单层黑色遮阳网（遮荫率70%）对黄瓜幼苗进行遮荫，以自然条件下光照为对照，一段时间后，测定黄瓜的生长发育和光合特性变化，实验结果如下表所示．请分析回答：

	株叶面积 （cm2）	总叶绿素 （mg•g-1FM）	净光合速率 （μmol•m-2••s-1）	胞间CO2浓度 （μmol…mol-1）
自然条件	2860	1.43	15.04	187
弱光条件	3730	1.69	4.68	304

（1）实验中需用无水乙醇（有机溶剂）提取叶绿素，再测定其含量．
（2）实验组净光合速率显著低于对照组，主要原因是实验组光照强度弱，使光反应产物ATP和[H]（或NADPH）减少，进而降低了叶肉细胞对CO₂的利用能力．
（3）弱光处理一段时间后，黄瓜产生的有利于提升其光能利用率的变化有增大株叶面积和增加总叶绿素含量．与叶绿素a相比，叶绿素b在430～450nm蓝紫光（弱光下占优势）区有较高的吸收峰和较宽的吸收带，由此推测，实验组叶绿素$\frac{a}{b}$含量比值低于对照组．
（4）研究结果表明，弱光条件下，黄瓜植株株高显著升高．研究者认为，这是由于弱光下植株光合产物向茎分配增多所致．为验证以上假设，需测定黄瓜植株各部分的干重，若测定结果为实验组茎干重占全株干重的比高于对照组，则支持上述假设．

Answer 1

分析 1、温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱．
2、二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强．当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强．
3、光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强．当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强．

解答 解：（1）在叶绿体色素的提取和分离实验中，用无水乙醇作有机溶剂提取色素．
（2）实验组用单层黑色遮阳网（遮荫率70%）对黄瓜幼苗进行遮荫，由于光照强度小，使光反应生成的ATP和[H]减少，进而降低了叶肉细胞对CO₂的固定作用．
（3）由表格可知，弱光处理一段时间后，黄瓜通过增大株叶面积和增加总叶绿素含量从而提升其光能利用率．叶绿素b在430～450 nm蓝紫光（弱光下占优势）区有较高的吸收峰和较宽的吸收带，由此推测，实验组叶绿素b含量较对照组的多，故叶绿素a/b含量比值会低于对照组．
（4）若要验证弱光下植株光合产物是否向茎分配增多，则需测定黄瓜植株各部分干重（即光合作用产物积累量），若假设正确，则测定结果为实验组茎干重占全株干重的比高于对照组．
故答案为：
（1）无水乙醇（有机溶剂）
（2）光照强度弱         ATP和[H]（或NADPH）     CO₂
（3）增大株叶面积和增加总叶绿素含量    低于
（4）干重        茎干重占全株干重的比高于

点评 本题主要考查光合作用的色素的提取及光合作用的相关实验，意在强化学生对实验的分析和相关知识的理解与运用．