Question

14．锌是地球上所有生物必需的微量元素之一，对植物的光合作用等生命活动有重要的调节作用．科研人员为了探究缺锌对苹果植株叶片光合作用速率的影响，进行了相关实验，得到实验结果见表，请分析并回答下列问题：

叶片 类型	锌含量 （mg•kg-1）	叶绿素含量 （mg•g-1FW）	类胡萝卜素含 量（mg•g-1FW）	单个叶 面积（cm）	净光合速率 （μmol•m-2•s-1）
正常叶	21.9	3.18	0.45	28.8	16.6
潜病叶	15.0	3.03	0.50	12.0	14.8
病叶	11.2	1.51	0.30	2.6	12.1

（1）选取苹果植株每类叶片中新鲜叶片0.1g，剪碎，加入20mL乙醇与丙酮（1﹕1）混合液，乙醇与丙酮混合液的作用是溶解色素，同时，还需加入适量的二氧化硅和碳酸钙，迅速研磨，获取色素提取液．表中数据显示，适度缺锌时潜病叶可通过提高类胡萝卜素的含量来避免光合结构的破坏．
（2）为了进一步测定不同类型叶片的实际光合速率，还需要进一步测定各组叶片的呼吸速率，经综合分析得出结论．同一植株的底部叶片呼吸作用强度比顶部叶片弱，其内部原因最可能是底部叶片衰老，酶活性降低．
（3）据表分析，缺锌导致光合速率下降的主要原因是缺锌引起叶绿素减少、类胡萝卜素含量减少．
（4）进一步研究发现，缺锌还会造成叶绿体中某种复合物OEC的结构被破坏，直接导致O₂的产生量显著减少，据此可推测OEC主要分布于叶绿体的类囊体薄膜．由此可见，缺锌造成苹果植株光合作用速率下降的原因是多方面的．

Answer 1

分析 根据题意和图表分析可知：本实验的自变量是锌含量，因变量是叶片光合作用速率，观测指标是单个叶面积、叶绿素含量、类胡萝卜素含量、净光合速率、气孔导度、胞间CO₂含量，根据表格数据可知：锌含量越低，单个叶面积越小、叶绿素含量越低；类胡萝卜素含量大致下降；净光合速率降低；气孔导度减小；胞间CO₂含量升高．

解答 解：（1）提取色素时，乙醇与丙酮混合液的作用是溶解色素，同时，还需加入适量的二氧化硅是为了研磨充分，加碳酸钙是为了保护色素在研磨过程中不被破坏．表中数据显示，适度缺锌时潜病叶可通过提高类胡萝卜素的含量来避免光合结构的破坏．
（2）实际光合速率=净光合速率+呼吸速率，故为了进一步测定不同类型叶片的实际光合速率，还需要进一步测定各组叶片的呼吸速率．同一植株的底部叶片呼吸作用强度比顶部叶片弱，其内部原因最可能是底部叶片的细胞已衰老，酶活性降低．
（3）据表分析：正常叶和病叶对比，缺锌导致光合速率下降的主要原因是缺锌引起叶绿素和类胡萝卜素含量减少．
（4）“缺锌还会造成叶绿体中某种复合物OEC的结构被破坏，直接导致O₂的产生量显著减少，”据此可推测OEC主要分布于叶绿体的类囊体薄膜上．
故答案为：
（1）溶解色素  二氧化硅和碳酸钙   类胡萝卜素
（2）呼吸速率   底部叶片衰老，酶活性降低
（3）叶绿素减少、类胡萝卜素含量减少
（4）类囊体薄膜

点评 本题考查了光合作用和呼吸作用的有关知识，意在考查考生的识图能力、分析能力和理解能力，本题解题的关键是明确净光合作用强度和真正的光合作用强度的概念和它们之间的关系．