Question

【題目】快菜體積介于小白菜和大白菜之間，也可以看作是早熟的大白菜，生長周期短，營養(yǎng)價值與大白菜等同。某科研機(jī)構(gòu)為研究高溫脅迫對快菜生長的影響，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：將快菜種子在25℃環(huán)境下種植，當(dāng)長到第28天時取生長狀態(tài)相同的快菜均分為六組分別進(jìn)行不同溫度處理，處理溫度梯度依次為25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃，處理兩小時后立即測定各組葉片的葉綠素相對含量、細(xì)胞膜通透性（利用電導(dǎo)儀測量葉片的相對電導(dǎo)率來反映細(xì)胞膜通透性的大小，細(xì)胞外電解質(zhì)越多，相對電導(dǎo)率越大）、光合速率，結(jié)果如下圖所示。請回答下列問題：

（1）在本實(shí)驗(yàn)中，檢測各組葉片葉綠素含量時，使用的葉綠素提取試劑是__________，研磨葉片時加入碳酸鈣的作用是_________________。

（2）由圖2可知，隨溫度升高，相對電導(dǎo)率增大，細(xì)胞膜通透性________，說明細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)受到了損傷，________外流。據(jù)此推測，與光合作用直接有關(guān)的結(jié)構(gòu)________也會發(fā)生損傷，導(dǎo)致光合作用速率下降。

（3）由圖3分析可知，高溫脅迫下隨溫度升高，快菜葉片的光合速率迅速下降，除了圖1、圖2涉及的原因以外，還可能是____________________________________（答出兩點(diǎn)即可）。

（4）本實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是_____________________________________。

Answer 1

【答案】無水乙醇 防止色素被破壞 增強(qiáng) 電解質(zhì) 類囊體薄膜 溫度高，蒸騰作用強(qiáng)，氣孔關(guān)閉，二氧化碳吸收減少；隨溫度升高，光合作用的酶活性降低，光合速率下降 高溫脅迫下，快菜葉片葉綠素相對含量降低、細(xì)胞膜通透性增強(qiáng)、光合速率下降

【解析】

1、綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)，提取色素時需要加入無水乙醇（溶解色素）、石英砂（使研磨更充分）和碳酸鈣（防止色素被破壞），分離色素時采用紙層析法，原理是色素在層析液中的溶解度不同，隨著層析液擴(kuò)散的速度不同，最后的結(jié)果是觀察到四條色素帶，從上到下依次是胡蘿卜素（橙黃色）、葉黃素（黃色）、葉綠素a（藍(lán)綠色）、葉綠素b（黃綠色）。

2、圖示圖1高溫脅迫下快菜葉綠素相對含量降低；圖2高溫脅迫下快菜葉片細(xì)胞膜通透性增強(qiáng)，細(xì)胞結(jié)構(gòu)損傷；圖3高溫脅迫下隨溫度升高，快菜葉片的光合速率迅速下降。

（1）葉綠素提取試劑是無水乙醇，研磨葉片時加入碳酸鈣的作用是防止色素被破壞。

（2）由圖2可知，隨溫度升高，相對電導(dǎo)率增大，細(xì)胞膜通透性增強(qiáng)，說明細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)受到了損傷，電解質(zhì)外流。據(jù)此推測，與光合作用直接有關(guān)的結(jié)構(gòu)類囊體薄膜也會發(fā)生損傷，導(dǎo)致光合作用速率下降。

（3）由圖3分析可知，高溫脅迫下隨溫度升高，快菜葉片的光合速率迅速下降，可能原因是高溫脅迫下快菜葉綠素相對含量降低（圖1），高溫脅迫下快菜葉片細(xì)胞膜通透性增強(qiáng)，細(xì)胞結(jié)構(gòu)損傷，類囊體薄膜損傷（圖2），還可能是溫度高，蒸騰作用強(qiáng)，氣孔關(guān)閉，二氧化碳吸收減少；隨溫度升高，光合作用的酶活性降低，光合速率下降。

（4）通過圖1、2、3分析可得出，實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是高溫脅迫下，快菜葉片葉綠素相對含量降低、細(xì)胞膜通透性增強(qiáng)、光合速率下降。