Question

【题目】在番茄的春季生产中，由于连续阴天，光照弱，易导致温室大棚内的番茄减产。为此，研究人员研究了不同光照和含水量条件对番茄叶绿素a、b含量和C3的最大消耗速率及有机物含量的影响，获得如下结果。请回答：

光照 强度	土壤含水量 （%）	叶绿素a含量与叶绿素b含量的比值	C3的最大消耗速率（mol﹒m-2﹒s-1）	有机物含量 （g﹒L-1）
正常光	80	4.46	31.7	1.9
	40	3.97	25.4	1.6
弱光	80	4.07	11.2	1.2
	40	3.73	11.8	1.4

（1）实验中提取叶绿素a和叶绿素b可使用_____________________作为溶剂。

（2）实验表明，在弱光条件下，C3最大消耗速率较小的主要原因是__________________________。在弱光、土壤含水量为60%的条件下，可以通过适当______________ (增加/减少)浇水来提高番茄产量。

（3）研究人员还发现，在密闭温室中栽培的番茄，即使光照、温度及水肥条件均适宜，番茄的光合速率仍然较低，其主要原因最可能是_________________________________。

（4）用H218O浇灌番茄，在温室大棚的CO2中检测到放射性的18O，这是因为水参与了__________________过程的_______阶段；如在温室大棚的O2中检测到放射性的18O，这是因为水参与了____________________过程的_________阶段。

Answer 1

【答案】无水乙醇（或丙酮） 光反应生成的ATP和[H]不足，导致C3 还原速率下降 减少 CO2浓度过低，导致CO2 固定速率较低 有氧呼吸 第二 光合作用 光反应

【解析】

光合色素易溶于有机溶剂，色素在层析液中的溶解度不同，因而在滤纸上的扩散速度也有差异．光照强度、温度、水、二氧化碳等因素影响光合作用速率。

（1）光合色素易溶于有机溶剂而不溶于水，可以用无水乙醇或丙酮等有机溶剂来提取色素。

（2）根据表格中结果可知，在光反应生成的ATP和[H]作用下C3发生还原而被消耗，在土壤含水量相同的情况下，弱光处理C3被消耗速率较少，说明光反应生成的ATP和[H]较少。表格中显示，在弱光的条件下，土壤含水量越高，有机物含量越少．所以在弱光、土壤含水量为60%的条件下，可以通过适当减少浇水提高番茄产量。

（3）影响光合作用速率的因素有多种，如光照强度、温度、水、二氧化碳等．虽然光照、温度及水肥条件均适宜，但在密闭的温室中二氧化碳的浓度因为被不断消耗而使得含量过低，导致番茄的光合速率仍然较低。

（4）在有氧呼吸的第二阶段过程中，H218O与丙酮酸反应，生出了含18O的CO2、不含18O的CO2和[H]；在光合作用的光反应阶段，H218O在光的作用下分解，产生了含18O的水。