题目内容

【题目】为提高甜椒产量,科研人员对温室栽培甜椒的光合作用特性进行了研究。请回答问题:

(1)温室内易形成弱光环境。弱光下,光反应阶段产生的ATP和________较少,影响暗(碳)反应阶段中________的还原,使糖类等有机物的合成减少。必要时,可根据光合作用特性进行人工补光。

(2)科研人员选择6月晴朗的一天,测定甜椒植株上部、中部和下部叶片的光合速率,结果如下图。

①据图可知,各部分叶片在_________时光合速率均达到最大值,_________部叶片的光合速率最高。

②光合速率差异可能与不同部位叶片光合色素含量有关。为比较光合色素含量的差异,先称取_________,再分别加入等量的_________和少量的二氧化硅、碳酸钙等研磨、过滤,获得色素提取液,测定光合色素含量。

③在大田种植的条件下,甜椒有明显的“光合午休”现象,这是由于中午部分气孔关闭,进入叶片内的________量减少,光合速率下降。由于人工调节了温室内的_________等条件,温室种植的甜椒很少出现“光合午休”现象,从而实现增产效果。

【答案】[H](NADPH); C3 10:00 上 等量的上部、中部和下部叶片 无水乙醇(丙酮) CO2 温度和光照

【解析】

1.绿叶中色素的提取和分离实验,提取色素时需要加入无水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸钙(防止色素被破坏);分离色素时采用纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。

2.光合作用的具体的过程:
①光反应阶段:场所是类囊体薄膜
a.水的光解:2H2O4[H]+O2 b.ATP的生成:ADP+PiATP
②暗反应阶段:场所是叶绿体基质
a.CO2的固定:CO2 +C52C3 b.三碳化合物的还原:2C3 (CH2O)+C5+H2O

题图显示:温室栽培甜椒的光合速率变化为上部叶片高于中部叶片,中部叶片高于下部叶片。

(1)由光合作用的过程可知,弱光下,光反应阶段产生的ATP和[H](NADPH)较少,影响暗(碳)反应阶段中C3的还原,使糖类等有机物的合成减少。为了弥补光照过弱对产量的影响,可根据光合作用特性进行人工补光。

(2)①图中实验结果显示,各部分叶片在10:00时光合速率均达到最大值,上部叶片的光合速率最高。

②为比较不同位置的叶片中光合色素含量的差异,需要提取色素进行观察,利用色素能够溶解在有机溶剂中的特性进行提取,先称取等量的上部、中部和下部叶片,再分别加入等量的无水乙醇(丙酮)和少量的二氧化硅、碳酸钙等研磨、过滤,获得色素提取液,测定光合色素含量。

③在大田种植的条件下,甜椒有明显的“光合午休”现象,这是因为中午光照太强、温度过高,植物的自我保护性的适应,叶片中部分气孔关闭,使得进入叶片内的CO2量减少,光合速率下降。故此可推测温室种植的甜椒很少出现“光合午休”现象的原因是,由于人工调节了温室内的温度和光照等条件,避免了该现象的出现,从而实现增产效果。

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