Question

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組采用盆栽實(shí)驗(yàn)，探究土壤干旱對某種植物葉片光合速率的影響。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)土壤水分充足，然后實(shí)驗(yàn)組停止?jié)菜�，對照組土壤水分條件保持適宜，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示。請回答：

(1)葉綠素存在于植物葉片細(xì)胞葉綠體的___________，進(jìn)行葉綠素含量的測定時(shí)，將綠葉烘干剪碎后，放入研缽，加入_____________和95%的乙醇，研磨成勻漿，過濾后獲得濾液，進(jìn)行含量測定。

(2)葉綠素吸收紅光和藍(lán)紫光而幾乎不吸收_______，并在酶的催化作用下將水裂解為_________，其中_________將NADP+還原為NADPH。

(3)若在實(shí)驗(yàn)過程中，突然將對照組的光照撤離，初始階段，葉綠體內(nèi)的三碳酸含量將__________。

(4)實(shí)驗(yàn)者在第6天，給實(shí)驗(yàn)組補(bǔ)水，發(fā)現(xiàn)其光合速率無法提高到對照組相等的強(qiáng)度，原因是___________。

Answer 1

【答案】 類囊體膜 二氧化硅、碳酸鈣 綠光 H+、O2、電子 H+、電子 升高 葉片的葉綠素含量無法在短時(shí)間內(nèi)提高到對照組的量

【解析】本題考查葉綠體中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)、光合作用及其影響因素等相關(guān)知識(shí)，意在考查考生理解相關(guān)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間內(nèi)在聯(lián)系的能力；熟練識(shí)記葉綠體中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)中各種試劑的作用可解決第（1）小題，第（2）小題則考查光反應(yīng)過程的物質(zhì)變化，而分析葉綠體內(nèi)的三碳酸含量變化時(shí)應(yīng)同時(shí)考慮環(huán)境條件變化對三碳酸生成量和消耗量的影響；圖中曲線則考查影響光合作用的環(huán)境因素水含量及內(nèi)部因素色素含量的影響。

(1)葉綠素存在于植物葉片細(xì)胞葉綠體的類囊體膜上；進(jìn)行葉綠素含量的測定時(shí)，將綠葉烘干剪碎后，放入研缽，加入二氧化硅、碳酸鈣和95%的乙醇，研磨成勻漿，過濾后獲得濾液，進(jìn)行含量測定。

(2)葉綠素吸收紅光和藍(lán)紫光而幾乎不吸收綠光，用于光反應(yīng)，在酶的催化作用下將水裂解為H+、O2、電子，其中H+、電子將NADP+還原為NADPH，用于暗反應(yīng)中C3的還原。

(3)若在實(shí)驗(yàn)過程中，突然將對照組的光照撤離，則光反應(yīng)產(chǎn)生的中H+和電子減少，導(dǎo)致暗反應(yīng)中三碳酸的消耗量減少，但三碳酸的生成量基本不變，故初始階段，葉綠體內(nèi)的三碳酸含量將升高。

(4)分析曲線可知，第6天以后，實(shí)驗(yàn)組的葉片葉綠素含量明顯低于對照組，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)組的葉片光合速率也明顯低于對照組；故實(shí)驗(yàn)者在第6天，給實(shí)驗(yàn)組補(bǔ)水，發(fā)現(xiàn)其光合速率無法提高到對照組相等的強(qiáng)度，可能的原因是葉片的葉綠素含量無法在短時(shí)間內(nèi)提高到對照組的量。

過程			注意事項(xiàng)	操作目的
提 取 色 素	(1)		選新鮮綠色的葉片	使濾液中色素含量高
	(2)		研磨時(shí)加無水乙醇	溶解色素
	(3)		加少量SiO2和CaCO3	研磨充分和保護(hù)色素
	(4)		迅速、充分研磨	防止乙醇過度揮發(fā)，充分溶解色素
	(5)		盛放濾液的試管管口加棉塞	防止乙醇揮發(fā)和色素氧化
分 離 色 素	(1)		濾紙預(yù)先干燥處理	使層析液在濾紙上快速擴(kuò)散
	(2)		濾液細(xì)線要直、細(xì)、勻	使分離出的色素帶平整不重疊
	(3)		濾液細(xì)線干燥后再畫一兩次	使分離出的色素帶清晰分明
	(4)		濾液細(xì)線不觸及層析液	防止色素直接溶解到層析液中
條件		過程變化			C3	C5	[H]和ATP	模型分析
光照由強(qiáng)到弱，CO2供應(yīng)不變		①過程減弱②③過程減弱，④過程正常進(jìn)行			增加	減少	減少
光照由弱到強(qiáng)，CO2供應(yīng)不變		①過程增強(qiáng) ②③過程增強(qiáng) ④過程正常進(jìn)行			減少	增加	增加
光照不變，CO2由充足到不足		④過程減弱，①②③過程正常進(jìn)行，隨C3減少②③減弱，①過程正常			減少	增加	增加
光照不變，CO2由不足到充足		④過程增強(qiáng)①②③正常進(jìn)行，隨C3增加②③增強(qiáng)，①過程正常			增加	減少	減少