Question

【題目】研究人員測定了紫葉芥菜（purple leaf mustard，PL）與綠葉芥菜（green leaf mustard，CL）的花青素（存在于液泡中）和光合色素含量，還測定了在一定的條件下，不同光照強度對兩種植物的光合速率影響，實驗結果見下圖。請分析回答問題：

（1）PL的光合色素包括__________。

（2）由圖2可知，在光照強度為800μmol光子·m-2·s-1時（兩曲線相交點），PL的光合速率達到最大，此時PL固定CO2的速率__________（填“大于”、“等于”或“小于”）GL。

（3）由實驗結果可知，PL中花青素含量的增加對光合色素含量__________（填“有”或“無”）影響；進一步研究發(fā)現，PL的花青素分布于葉片上下表皮，隨著花青素含量的增加，PL光合作用效率逐漸降低，可能的原因是__________。

（4）若要進一步研究CO2濃度對兩種芥菜光合速率的影響情況，實驗思路是__________。

Answer 1

【答案】葉綠素和類胡蘿卜素 小于 無 花青素吸收了部分光，光合色素接收到的光照強度下降，進而影響了光合作用效率 在光強、溫度等條件一定，不同濃度的CO2條件下，測定兩種芥菜的光合作用速率

【解析】

影響光合作用的環(huán)境因素。

溫度對光合作用的影響：在最適溫度下酶的活性最強，光合作用強度最大，當溫度低于最適溫度，光合作用強度隨溫度的增加而加強，當溫度高于最適溫度，光合作用強度隨溫度的增加而減弱。

二氧化碳濃度對光合作用的影響：在一定范圍內，光合作用強度隨二氧化碳濃度的增加而增強。當二氧化碳濃度增加到一定的值，光合作用強度不再增強。

光照強度對光合作用的影響：在一定范圍內，光合作用強度隨光照強度的增加而增強。當光照強度增加到一定的值，光合作用強度不再增強。

（1）PL的光合色素位于葉綠體中，包括葉綠素和類胡蘿卜素。

（2）圖2顯示，在光照強度為800μmol光子·m-2·s-1時，兩曲線相交點，說明在這一光照強度下兩種植物的凈光合速率相等，并且此時PL的光合速率也達到最大。固定CO2的速率表示植物的總光合速率，總光合速率等于凈光合速率與呼吸速率之和，由圖2可知，GL的呼吸速率大于PL，因此PL固定CO2的速率小于GL。

（3）實驗結果顯示PL的光合色素含量小于GL，而花青素的含量高于GL，顯然PL中花青素含量的增加對光合色素含量無影響；進一步研究發(fā)現，PL的花青素分布于葉片上下表皮，并且隨著花青素含量的增加，PL光合作用效率逐漸降低，據此推測PL光合速率下降的原因是花青素吸收了部分光，導致光合色素接收到的光照強度下降，進而影響了PL光合作用效率。

（4）若要研究CO2濃度對兩種芥菜光合速率的影響情況，顯然實驗設計中的自變量是CO2濃度的不同，因變量是兩種芥菜的光合速率，其他無關變量如光照強度、溫度等相同且適宜，據此實驗設計思路如下：在不同濃度的CO2條件下，測定兩種芥菜的光合作用速率，并對實驗結果做好記錄并分析，其他如光強、溫度等條件保持相同且適宜。