Question

【题目】某科研小组选择冬季大棚中的草莓为实验材料，在保证植物生长所需水分、肥料等相同且适宜的条件下，研究不同空气质量对温室中的棚温、光照强度和草莓光合速率的影响，结果如下表，请分析回答下列问题：

（1）当空气质量由二级良转为三级轻度污染时，光合速率并没有明显下降，原因可能是_________________________；当三级污染加重成四级污染时，草莓光合速率下降，此时C3含量_____________，当四级污染加重成五级污染时，草莓光合速率进一步下降，主要原因是______________。

（2）分析以上数据可知，在空气质量处于四级中度污染以上时，需对草莓棚采取_________________________________措施来维持植物的光合速率。(回答2点)

（3）科研人员在培育普通草莓幼苗时发现了一株黄化突变体，若要从色素的种类和含量方面了解其黄化的原因，请设计实验加以探究(写出实验思路并预测一种可能的结果与结论)。

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Answer 1

【答案】27.3℃和26.1℃都接近草莓光合作用的最适温度，785 lx的光照强度也接近草莓的光饱和点 上升（增加） 温度降低，导致与光合作用有关的酶活性降低，光合速率下降 补充光照、提高棚内温度 实验思路：分别取等量的普通草莓植株和黄化突变体植株的叶片，进行色素的提取和用纸层析法分离，观察并比较滤纸条上分离出的色素带的条数、颜色深浅和宽窄情况。

预测实验结果与结论：与普通草莓植株的叶片色素带相比，黄化突变体叶片的滤纸条上黄绿色与蓝绿色的色素带颜色较浅且窄（或不出现），说明黄化突变体植株产生的原因是缺少叶绿素造成的

【解析】

影响光合作用的主要环境因素有：1、温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。2、二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。3、光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。

（1）当空气质量由二级良转为三级轻度污染时，27.3℃和26℃都接近草莓光合作用的最适温度，785lx的光照强度也接近草莓的光饱和点，所以光合速率没有明显下降。由表格数据分析可知，当空气质量由三级升为四级污染时，光照强度明显降低，导致光合作用的光反应减弱，产生[H]和ATP减少，导致三碳化合物的还原减慢，三碳化合物的含量上升。当处于五级污染时，由表格数据分析，导致草莓光合速率下降的主要原因是棚温下降，降低了细胞内与光合作用有关的酶的活性。

（2）由表格数据分析可知，在空气质量处于四级中度污染以上时，光照强度减弱，影响草莓光合速率的主要因素是棚温和光照强度，因此可适当提高温度和光照强度来提高草莓的光合速率。

（3）草莓幼苗黄化很可能原因是叶绿素含量下降，所以可以通过纸层析法鉴定色素的含量，具体实验思路为：分别取等量的普通草莓植株和黄化突变体植株的叶片，进行色素的提取和用纸层析法分离，观察并比较滤纸条上分离出的色素带的条数、颜色深浅和宽窄情况。若与普通草莓植株的叶片色素带相比，黄化突变体叶片的滤纸条上黄绿色与蓝绿色的色素带颜色较浅且窄（或不出现），则可说明黄化突变体植株产生的原因是缺少叶绿素造成的。