Question

【题目】为探究不同环境因素对某植物叶片光合作用速率以及相关物质含量的影响，进行了相关实验，结果如图所示。回答下列问题：

（1）为提高提取色素的浓度，研磨前需对新鲜的叶片进行__________处理。植物在缺氮的情况下，叶片会发黄，___________色素的颜色就显露出来了。与高氮肥组相比，低氮肥组叶片提取分离得到的色素带中颜色变浅的是从上到下第________条。

（2）Rubisco酶催化CO2和RuBP反应，该酶主要分布在叶肉细胞的____________。卡尔文循环中，生成3个RuBP，需消耗______个三碳糖。

（3）与高氮肥组相比，低氮肥组叶片所处环境中CO2浓度变化对其光合速率的影响较小，最可能原因是_________________________________。

Answer 1

【答案】烘干 类胡萝卜素 3、4 叶绿体基质 5 低氮肥组光合速率主要受叶绿素含量和Rubisco含量的限制

【解析】

色素层析时，滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关。根据曲线图分析可知：自变量为二氧化碳浓度和土壤含氮量，因变量为叶绿素相对含量、光合速率和Rubisco酶的相对含量。

（1）为提高提取色素的浓度，研磨前需对新鲜的叶片进行烘干处理。氮元素是蛋白质、色素分子的组成元素，植物在缺氮的情况下，叶片会发黄，叶绿素合成不足，类胡萝卜素的颜色就显露出来了。与高氮肥组相比，低氮肥组叶片提取分离得到的色素带中叶绿素a和叶绿素b含量较少，颜色变浅的是从上到下第3、4条色素带。

（2）Rubisco酶催化CO2和RuBP反应，即暗反应阶段，故该酶主要分布在叶肉细胞的叶绿体基质。由于一分子的二氧化碳与一分子的五碳化合物结合后生成2分子的三碳化合物，所以卡尔文循环中，生成3个RuBP，需消耗5个三碳糖。
（3）与高氮肥组相比，低氮肥组光合速率主要受叶绿素含量和Rubisco含量的限制，所以低氮肥组叶片所处环境中CO2浓度变化对其光合速率的影响较小。