Question

三倍体西瓜由于含糖量高且无子而备受青睐。某研究人员对三倍体西瓜进行了一系列相关研究，回答下列问题。

（1）如图是该研究者对三倍体西瓜叶片净光合速率（Pn，以CO₂吸收速率表示）与胞间CO₂浓度（Ci）的日变化研究结果。

13:00时叶绿体中合成C₃的速率_______________（填“高于”“等于”或“低于”）11:00时。17:00后叶片的Ci快速上升，其原因是__________________________________________。

叶片的Pn先后两次下降，主要限制因素分别是________________________________________。

（2）该研究人员研究发现，西瓜果肉细胞内蔗糖的浓度比细胞外高，说明果肉细胞吸收蔗糖的跨膜运输方式是_______________________________________。

（3）以三倍体西瓜幼苗为实验材料，进行短期高温（42⁰C）和常温（25⁰C）对照处埋，在不同时间取样测定其叶片净光合速率、气孔导度（气孔导度越大，气孔开放程度越大）及叶绿素含量等指标，结果如图所示。

根据图乙和图丙可知，经过短期高温处理后，西瓜幼苗的净光合速率降低，原因可能是_______________________________________。叶肉细胞中的色素常用___________________进行提取，在短期高温处理过程中，每6h取样，提取西瓜幼苗叶肉细胞中的光合色素后，再通过纸层析法进行分离，色素带会出现的变化是___________________________________________。

Answer

低于 光合速率减小，导致CO2在胞间积累 CO2浓度和光照强度 主动运输 叶绿素含量低，使光反应减弱，CO2吸收减少，使暗反应减弱 无水乙醇 蓝绿色的叶绿素a和黄绿色的叶绿素b的色素带变窄（或叶绿素a和叶绿素b色素带变窄）

【解析】

分析题图中三倍体西瓜叶片净光合速率（Pn，以C02吸收速率表示）与胞间C02浓度（Ci）的日变化曲线，随着时间的变化，西瓜叶片净光合速率逐渐升高，到正午由于出现午休现象，光合速率下降，然后上升，直到下午，光照减弱，净光合速率又逐渐下降。

（1）与11：00相比，13：00时胞间CO2浓度降低，二氧化碳的固定减弱，所以合成C3的速率小于11：00时。17点后，叶片的Ci快速上升，是由于细胞呼吸速率大于光合速率，释放出二氧化碳在胞间积累。叶片的Pn先后两次下降，第一次下降主要原因是由于叶片气孔部分关闭，二氧化碳供应不足导致，第二次下降是由于光照强度减弱引起。

（2）西瓜果肉细胞内蔗糖的浓度比细胞外高，说明果肉细胞吸收蔗糖能逆浓度梯度进行跨膜运输，所以其运输方式是主动运输。

（3）据图分析可知，由于叶绿素含量低，使光反应减弱；CO2吸收减少，使暗反应减弱等原因，所以经过42℃处理后净光合速率降低。叶肉细胞中的色素常用纸层析法分离。高温（42℃）会破坏叶绿素，故高温（42℃）处理后获得的色素（第三条）蓝绿色的叶绿素a和（第四条）黄绿色的叶绿素b的色素带变窄（第三条第四条色素带变窄）。