Question

为提高温室大棚内黄瓜产量，某科研工作者研究早晨、傍晚在同一光源下，不同时间对温室内黄瓜叶片的光合作用的影响，结果如下表所示（光照强度为6000lx，略大于黄瓜光饱和点）。请回答下列问题：

时间（min）	10	20	30	40	50	60
早晨净光合速率（μmolCO^2·m^-2·s^-1）	5	12	17	21	22	22
傍晚净光合速率（μmolCO^2·m^-2·s^-1）	3	11	19	18	19	19

（1）当净光合速率为0时，黄瓜叶肉细胞固定吸收的CO₂来自________（填细胞器）。从图中数据可知，黄瓜在开灯后一小时内，早晨积累的有机物比傍晚________（填“多”或“少”）。

（2）研究发现中午光照较强时黄瓜叶片光合速率却降低，主要是由于温度较高导致_____________________，引起光合作用速率下降。

（3）大棚关闭，且早晨与傍晚温度基本相同，但开灯后早晨净光合速率大于傍晚，原因可能是________________。

（4）分离黄瓜叶绿体中的色素，若选用的层析液只有石油醚，同标准层析液相比你认为分离出的四种色素位置________________（填“相同”或“不同”），原因是________________________________。

Answer

线粒体 多 气孔关闭，CO2吸收速率降低 早晨棚内CO2浓度比傍晚高 不同 色素在不同层析液中的溶解度不同，使其在滤纸条上的迁移速度不同

【解析】

1、吸收光能的色素位于叶绿体的类囊体膜，提取色素依据的原理是色素易溶于有机溶剂，如无水乙醇；分离色素的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度越大的在滤纸条上扩散的越快，反之扩散的越慢，从而将不同的色素分离开来。

2、植物光合作用吸收的二氧化碳来源在不同情况下有所区别，由于净光合作用速率=真光合作用速率-呼吸作用速率，当净光合作用等于0时，此时光合速率等于呼吸速率，光合作用叶绿体固定的二氧化碳全部来自呼吸作用中线粒体产生的，当净光合作用速率大于0时，此时光合速率大于呼吸速率，叶绿体固定的二氧化碳来自线粒体和空气。

3、影响光合作用的环境因素包括：光照强度、二氧化碳浓度和温度等。降低光照强度则植物能够利用的光能减少，则净光合速率达到峰值的时间会提前。

（1）根据以上分析可知，当净光合速率为0时，此时光合速率等于呼吸速率，光合作用叶绿体固定的二氧化碳全部来自呼吸作用中线粒体产生的。从图中数据可知，黄瓜在开灯后不同时间段的早晨的净光合速率大于傍晚的净光合速率，因此一小时内，早晨积累的有机物比傍晚多。

（2）研究发现中午光照较强时黄瓜叶片光合速率却降低，主要是由于温度较高植物蒸腾作用过于旺盛，导致气孔关闭，使得二氧化碳的吸收速率降低，引起光合作用速率下降。

（3）根据以上分析可知，影响光合速率的因素有二氧化碳的浓度、光照强度和温度，但是温度和光照强度相同，则经过一个晚上后，由于植物晚上只进行呼吸作用，导致早晨温室内二氧化碳浓度较高，促进光合作用的进行，因此净光合作用速快，故开灯后，净光合作用速率大于晚上。

（4）根据以上分析可知，不同色素在层析液中的溶解度不同，那么在滤纸条上扩散的速度不同，因此可以将四种色素分离开来，故若选用的层析液只有石油醚，同标准层析液相比分离出的四种色素位置不同。