Question

草莓是一种阴生植物，适当遮光有利于提高草莓的光合效率。某生物兴趣小组研究了遮光处理对草莓叶片光合作用的影响。选取生长状况相似的二叶期草莓幼苗若干，均分为对照组和实验组，实验组用遮阳网（网内光强为自然光强1/3左右）进行处理。将两组草莓幼苗在相同且适宜条件下培养至植株长出6片叶，测得其净光合速率在一天中的变化如图甲所示；测得草莓固定CO₂的效率和CO₂补偿点如图乙所示。请回答：

（1）对照组草莓11时与9时相比，C₅含量______。

（2）实验组有机物累积总量显著______对照组，判断依据为______。该结果并不支持“遮光会提高草莓光合作用效率”的结论，可能的原因是______

（3）根据图乙结果，实验组利用CO₂的效率降低，可能的原因是遮阴使叶片温度降低，导致______。

（4）某同学推测，适当遮光可能导致叶绿素含量增加，以适应弱光环境。请设计实验验证该同学的推测是否正确，请写出简要的实验思路：______。

Answer

上升 低于 在实验时间内，实验组吸收的CO2总量少于对照组 实验中设定的遮光比例不恰当 光合作用相关酶的活性降低 提取并用纸层析法分离遮光和未遮光情况下的草莓等量叶片中的色素，观察并比较叶绿素色素带的宽度

【解析】

由题意呈现的实验目的（研究遮光处理对草莓叶片光合作用的影响）与反映实验结果的曲线图和柱形图为切入点，明辨实验的自变量和因变量，进而对比分析图1中两曲线的变化趋势、图2中实验组和对照组的固定CO2的效率和CO2的补偿点的差异，并围绕“影响光合作用的环境因素、绿叶中色素的提取和分离”的相关知识，对各问题情境进行分析解答。

（1）据图甲分析，对照组草莓11时与9时相比，光合速率下降，原因是光照增强导致气孔关闭，此时二氧化碳供应不足，叶绿体内五碳化合物消耗减少，所以C5含量上升。

（2）据图甲分析可知，遮光组实验的时间段内二氧化碳的吸收总量低于对照组，说明其有机物积累总量小于对照组。该结果并不支持“遮光会提高草莓光合作用效率”的结论，可能的原因是实验中设定的遮光比例不恰当，可对遮光比例进行调整进一步研究。

（3）由图乙可推测遮阴处理使叶片温度降低，导致（如催化CO2固定的相关）酶活性降低，所以遮阴可以显著提高其CO2补偿点，降低固定CO2的效率。

（4）探究适当遮光可能导致叶绿素含量增加，以适应弱光环境的实验，需要提取并用纸层析法分离遮光和未遮光情况下的草莓叶片中的色素，观察并比较叶绿素色素带的宽度。