Question

为研究臭氧胁迫对油菜光合特性的影响，研究人员将生理状况相同的油菜幼苗均分为甲乙两组，甲组培养在经活性碳过滤的空气中，乙组培养在含有一定浓度臭氧且经活性碳过滤的空气中，其他条件相同且适宜。一段时间后测定，发现甲组的光合产物合成量、光合放氧速率和光合色素含量均高于乙组。请回答以下问题：

（1）在测定光合色素含量时，首先要进行光合色素的_________ ，再进行定量测定。光合色素吸收的光能的用途有______________（答2点）。

（2）根据实验结果和光合作用的过程分析，臭氧使油菜光合产物合成量减少的原因是_______________。

（3）进一步研究发现，乙组油菜幼苗光合放氧速率下降是可恢复的。请以甲、乙两组油菜幼苗为实验材料，设计实验验证这一结论。要求：简要写出实验思路和预期结果。

实验思路：__________________。

预期结果：__________________。

Answer

提取和分离 将水分解成氧和[H](或答：用于水的光解)；在酶的催化作用下，促进ADP和Pi形成ATP 臭氧胁迫使光合色素含量降低，叶绿体吸收光能减少，使得ATP和[H]生成减少，进而影响暗反应中C3的还原，使光合产物合成量减少 实验思路：将甲乙两组油菜幼苗分别培养在经活性碳过滤的空气中，在相同且适宜的条件下培养一段时间，然后测定甲乙两组的光合放氧速率 预期结果：甲乙两组的光合放氧的速率相等（相当）

【解析】

分析题干可知，本实验的自变量为是否有臭氧的胁迫，因变量为光合产物合成量、光合放氧速率和光合色素含量。实验中甲组为对照组，设置对照组的目的是排除自变量以外的因素对实验结果的干扰，确保实验结果是由自变量引起的；乙组为实验组。

（1）在测定光合色素含量时，首先要从绿叶中提取色素，并对提取的色素进行分离，再进行定量测定。光合色素的功能是吸收、传递和转化光能，在光能的作用下将水光解为[H]和氧气，同时合成ATP。

（2）由题干可知，乙组光合色素含量低于甲组，可推知臭氧胁迫使光合色素含量降低，叶绿体吸收光能减少，使得光反应产生的ATP和[H]的量减少，进而使暗反应中C3的还原减弱，使光合产物合成量减少。

（3）将题干所述实验结束后的甲、乙两组油菜幼苗，分别培养在经活性碳过滤的空气中，在相同且适宜的条件下培养一段时间，然后测定甲、乙两组的光合放氧速率，如果甲、乙两组的光合放氧速率相等，则说明乙组油菜幼苗光合放氧速率下降是可恢复的。