Question

【題目】鋅是地球上所有生物必需的微量元素之一，對植物的光合作用等生命活動有重要的調節作用。科研人員為了探究缺鋅對蘋果植株葉片光合作用速率的影響，進行了相關實驗，得到實驗結果見表，請分析并回答下列問題：

（1）選取蘋果植株每類葉片中新鮮葉片0.1 g，剪碎，加入20 mL______進行色素提取，同時，還需加入適量的___________，迅速研磨，獲取色素提取液。表中數據顯示，適度缺鋅時潛病葉可通過提高_________的含量來避免葉綠體的破壞。

（2）為了進一步測定不同類型葉片的實際光合速率，還需要進一步測定各組葉片的_______________。凈光合速率可用什么指標來表示？___________________

（3）據表分析，缺鋅導致光合速率下降的主要原因是缺鋅引起_______________、____________。

（4）進一步研究發現，缺鋅還會造成葉綠體中某種復合物OEC的結構被破壞，直接導致O2的產生量顯著減少，據此可推測OEC主要分布于葉綠體的__________上。由此可見，缺鋅造成蘋果植株光合作用速率下降的原因是多方面的。

Answer 1

【答案】無水乙醇 二氧化硅和碳酸鈣 類胡蘿卜素 呼吸速率 二氧化碳的吸收量、氧氣的釋放量或有機物的積累量 葉綠素減少 類胡蘿卜素含量減少 類囊體薄膜

【解析】

根據題意和圖表分析可以知道：本實驗的自變量是鋅含量，因變量是葉片光合作用速率，觀測指標是單個葉面積、葉綠素含量、類胡蘿卜素含量、凈光合速率，根據表格數據可以知道：鋅含量越低，單個葉面積越小、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。

（1）提取色素時，加入無水乙醇的作用是溶解色素，同時，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色素在研磨過程中不被破壞。表中數據顯示，適度缺鋅時潛病葉可通過提高類胡蘿卜素的含量來避免光合結構的破壞。

（2）實際光合速率=凈光合速率+呼吸速率，故為了進一步測定不同類型葉片的實際光合速率，還需要進一步測定各組葉片的呼吸速率。凈光合速率可用二氧化碳的吸收量、氧氣的釋放量或有機物的積累量來表示。

（3）據表正常葉和病葉對比，缺鋅導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）“缺鋅還會造成葉綠體中某種復合物OEC的結構被破壞，直接導致O2的產生量顯著減少，”據此可推測OEC主要分布于葉綠體的類囊體薄膜上。

項目	光反應	碳反應（暗反應）
實質	光能→化學能，釋放O2	同化CO2形成（CH2O）（酶促反應）
時間	短促，以微秒計	較緩慢
條件	需色素、光、ADP、和酶	不需色素和光，需多種酶
場所	在葉綠體內囊狀結構薄膜上進行	在葉綠體基質中進行
物質轉化（光反應）	2H2O→4[H]+O2（在光和葉綠體中的色素的催化下）	CO2+C5→2C3（在酶的催化下）
物質轉化（暗反應）	ADP+Pi→ATP（在酶的催化下）	C3+[H]→（CH2O）+C5（在ATP供能和酶的催化下）
能量轉化	葉綠素把光能先轉化為電能再轉化為活躍的化學能并儲存在ATP中	ATP中活躍的化學能轉化變為糖類等有機物中穩定的化學能