Question

如图是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图。该装置放在20℃环境中，实验开始时，针筒的读数是0．2mL，毛细管内的水滴在位置X，30分钟后，针筒的容量需要调至0．6mL的读数，才能使水滴仍维持在X的位置。据此回答下列问题：

（1）若以释放出的氧气量来代表光合作用速率，该植物的光合作用速率是________mL/h。

（2）与植物的实际光合速率相比，用上述装置所测得的光合作用速率数值_________（填“偏高”、“偏低”或“相同”），原因是___________________________。

（3）若在该植物的叶片上涂上一层凡士林，光合作用的速率会大幅度下降；这一做法主要限制了光合作用的_________反应阶段。

（4）如果在原实验中只增加光照强度，则针筒的容量仍维持在0．6mL读数处。在另一相同实验装置中，若只将温度提升至30℃，针筒容量需要调至0．8ml读数，才能使水滴维持在X的位置上。比较两个实验可以得出什么结论? ___________________________。

（5）利用无水乙醇提取该植物叶片中色素，经过层析，在滤纸上可出现黄绿色、蓝绿色、黄色，橙黄色的色素带，这些色素依次是___________，它们分布在叶绿体__________________。

Answer

0．8 偏低 植物同时进行呼吸作用，消耗了氧气 暗 在这两个实验中，光照不是限制光合作用速率的主要因素，而温度才是限制光合作用速率的主要因素（或答：在光照充足的条件下，提高温度可提高光合作用速率） 叶绿素b、叶绿素a、叶黄素胡萝卜素 类囊体薄膜（或基粒）

【解析】

绿叶中色素分离的结果为：在滤纸条上将分离出四条色素带，颜色从上往下分别是橙黄色、黄色、蓝绿色和黄绿色，四种色素分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b。这些色素分布在叶绿体的类囊体的薄膜上。

影响光合作用的环境因素。
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。
总光合速率=净光合速率+呼吸速率

（1） 在光照条件下，植物进行光合作用，不断的从外界吸收的CO2由于缓冲液补充，故密闭容器中的CO2浓度的稳定，此时光合作用释 放出O2导致密闭装置内气体压强增大，也就是说，密闭容器中的气压变化是因为氧气引起的，故可知题中针筒中单位时间内O2气体容量的增加就代表光合速率的大小。针筒的起始读数是0.2 mL ，30分钟后终点读数为0.6 mL，则该植物的表观光合作用速率是（0.6-0.2）×60/2=0.8 mL/h。
（2）植物同时进行呼吸作用，消耗了氧气，用这一方法测定的是光合作用净产氧量，即净产氧量=总产氧量-呼吸耗氧量，故净光合速率低于真正的光合速率。

（3）凡士林能封闭气孔，阻止叶片的CO2供应，从而影响到CO2的固定，C3生成受阻，C3还原也降低，暗反应速率降低。

（4）由题意可知，光照强度已处于光饱和点，因此不能成为限制光合速率的因素，而实验环境温度为20℃，酶活性未达到最高，因此可通过适当提高温度来加快光合速率。

（5）因为色素能够溶解在无水乙醇中，故可用无水乙醇提取剂，叶片中的色素，经过层析，在滤纸上可出现黄绿色、蓝绿色、黄色，橙黄色的色素带，这些色素依次是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素胡萝卜素，它们分布在叶绿体类囊体薄膜（或基粒）上。