Question

14．鋅是地球上所有生物必需的微量元素之一，對(duì)植物的光合作用等生命活動(dòng)有重要的調(diào)節(jié)作用．科研人員為了探究缺鋅對(duì)蘋(píng)果植株葉片光合作用速率的影響，進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表，請(qǐng)分析并回答下列問(wèn)題：

葉片 類型	鋅含量 （mg•kg-1）	葉綠素含量 （mg•g-1FW）	類胡蘿卜素含 量（mg•g-1FW）	單個(gè)葉 面積（cm）	凈光合速率 （μmol•m-2•s-1）
正常葉	21.9	3.18	0.45	28.8	16.6
潛病葉	15.0	3.03	0.50	12.0	14.8
病葉	11.2	1.51	0.30	2.6	12.1

（1）選取蘋(píng)果植株每類葉片中新鮮葉片0.1g，剪碎，加入20mL乙醇與丙酮（1﹕1）混合液，乙醇與丙酮混合液的作用是溶解色素，同時(shí)，還需加入適量的二氧化硅和碳酸鈣，迅速研磨，獲取色素提取液．表中數(shù)據(jù)顯示，適度缺鋅時(shí)潛病葉可通過(guò)提高類胡蘿卜素的含量來(lái)避免光合結(jié)構(gòu)的破壞．
（2）為了進(jìn)一步測(cè)定不同類型葉片的實(shí)際光合速率，還需要進(jìn)一步測(cè)定各組葉片的呼吸速率，經(jīng)綜合分析得出結(jié)論．同一植株的底部葉片呼吸作用強(qiáng)度比頂部葉片弱，其內(nèi)部原因最可能是底部葉片衰老，酶活性降低．
（3）據(jù)表分析，缺鋅導(dǎo)致光合速率下降的主要原因是缺鋅引起葉綠素減少、類胡蘿卜素含量減少．
（4）進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，缺鋅還會(huì)造成葉綠體中某種復(fù)合物OEC的結(jié)構(gòu)被破壞，直接導(dǎo)致O₂的產(chǎn)生量顯著減少，據(jù)此可推測(cè)OEC主要分布于葉綠體的類囊體薄膜．由此可見(jiàn)，缺鋅造成蘋(píng)果植株光合作用速率下降的原因是多方面的．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖表分析可知：本實(shí)驗(yàn)的自變量是鋅含量，因變量是葉片光合作用速率，觀測(cè)指標(biāo)是單個(gè)葉面積、葉綠素含量、類胡蘿卜素含量、凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO₂含量，根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知：鋅含量越低，單個(gè)葉面積越小、葉綠素含量越低；類胡蘿卜素含量大致下降；凈光合速率降低；氣孔導(dǎo)度減��；胞間CO₂含量升高．

解答 解：（1）提取色素時(shí)，乙醇與丙酮混合液的作用是溶解色素，同時(shí)，還需加入適量的二氧化硅是為了研磨充分，加碳酸鈣是為了保護(hù)色素在研磨過(guò)程中不被破壞．表中數(shù)據(jù)顯示，適度缺鋅時(shí)潛病葉可通過(guò)提高類胡蘿卜素的含量來(lái)避免光合結(jié)構(gòu)的破壞．
（2）實(shí)際光合速率=凈光合速率+呼吸速率，故為了進(jìn)一步測(cè)定不同類型葉片的實(shí)際光合速率，還需要進(jìn)一步測(cè)定各組葉片的呼吸速率．同一植株的底部葉片呼吸作用強(qiáng)度比頂部葉片弱，其內(nèi)部原因最可能是底部葉片的細(xì)胞已衰老，酶活性降低．
（3）據(jù)表分析：正常葉和病葉對(duì)比，缺鋅導(dǎo)致光合速率下降的主要原因是缺鋅引起葉綠素和類胡蘿卜素含量減少．
（4）“缺鋅還會(huì)造成葉綠體中某種復(fù)合物OEC的結(jié)構(gòu)被破壞，直接導(dǎo)致O₂的產(chǎn)生量顯著減少，”據(jù)此可推測(cè)OEC主要分布于葉綠體的類囊體薄膜上．
故答案為：
（1）溶解色素  二氧化硅和碳酸鈣   類胡蘿卜素
（2）呼吸速率   底部葉片衰老，酶活性降低
（3）葉綠素減少、類胡蘿卜素含量減少
（4）類囊體薄膜

點(diǎn)評(píng) 本題考查了光合作用和呼吸作用的有關(guān)知識(shí)，意在考查考生的識(shí)圖能力、分析能力和理解能力，本題解題的關(guān)鍵是明確凈光合作用強(qiáng)度和真正的光合作用強(qiáng)度的概念和它們之間的關(guān)系．