Question

为探究适当遮光对菊花光合作用的影响，某兴趣小组将菊花幼苗分为等量的两组，对照组给予自然光照，实验组进行25%遮光，处理50天后，测定了两组菊花叶片中的叶绿素含量、胞间CO₂浓度和净光合速率，实验结果如下表所示。回答下列问题（整个实验过程中气孔开放程度几乎不变）：

处理方式	叶绿素含量 (mg‧cm^-2)	胞间CO2浓度 (μmol‧mol^-1）	净光合速率 (μmolCO2‧cm^-2‧s^-1)
自然光照	93.2	302	7.26
25%遮光	60.6	578	2.77

（1）提取绿叶中的色素时，需加入______以加速研磨；若要分离所提取的色素可采用______法。

（2）用¹⁸O标记空气中的氧气，请用文字与箭头写出¹⁸O进入葡萄糖的过程：_____________________。

（3）综合表格信息，推测25%遮光后菊花胞间CO₂浓度上升的原因是________________；若将25%遮光的菊花重新暴露在自然光照下，则短时间内菊花叶肉细胞中C₅的含量将______（填“增多”“减少”或“不变”）。

Answer

二氧化硅 纸层析 氧气→水→二氧化碳→三碳化合物→葡萄糖（或18O2→H218O→C18O2→18C3→C6H1218O6） 遮光后，菊花的叶绿素含量下降，植物的光合作用速率下降，对胞间的CO2吸收和利用减少，但进入胞间的CO2浓度基本不变 增多

【解析】

光合作用的过程

（1）绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。提取绿叶中的色素时，需加入二氧化硅以加速研磨，加入碳酸钙以防止色素变破坏。绿叶中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢。因此，可采用纸层析法分离所提取的色素。

（2）18O2参与有氧呼吸的第三阶段生成H218O，H218O又可以作为反应物参与有氧呼吸的第二阶段产生C18O2，C18O2又可以作为反应物参与暗反应，与C5反应生成C3，C3接受ATP释放的能量并且被[H]还原，一部分经过一系列变化，最终生成糖类。因此，18O进入葡萄糖的过程：氧气→水→二氧化碳→三碳化合物→葡萄糖。

（3）25%遮光后，菊花的叶绿素含量下降，植物的光合作用速率下降，对胞间的CO2吸收和利用减少，但进入胞间的CO2浓度基本不变，导致胞间CO2浓度上升。若将25%遮光的菊花重新暴露在自然光照下，光反应产生的[H]和ATP增加，被还原的C3增加，生成的C5增加，而参与CO2固定的C5基本不变，故短时间内菊花叶肉细胞中C5的含量将增多。