Question

【題目】煙草是一種高等植物，其葉片烘干后可用于制作卷煙。某研究小組選用若干生長(zhǎng)狀況相同的煙草，置于不同光照強(qiáng)度且其它條件適宜的環(huán)境中進(jìn)行了四組實(shí)驗(yàn)，一段時(shí)間后，獲得如圖所示的數(shù)據(jù)。回答下列問題：

（1）為驗(yàn)證一、四兩組煙草葉片色素含量的變化情況，進(jìn)行以下操作：用___分別提取一、四兩組煙草葉片色素；利用___分離所提取的色素；觀察比較兩組濾紙條上呈藍(lán)綠色色素帶的寬度。

（2）在實(shí)驗(yàn)時(shí)段內(nèi)，第____組的植物有機(jī)物積累量最大。將第四組的植株（M）置于第一組的條件下，培養(yǎng)較短的時(shí)間后，測(cè)得其凈光合速率小于第一組，對(duì)此結(jié)果的合理解釋是_________，導(dǎo)致植株光合速率降低，但呼吸速率不變。依據(jù)圖中葉綠素a在不同光照強(qiáng)度下的變化趨勢(shì)，可推測(cè)，經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間的適應(yīng)后，M的凈光合速率______（“能”或“不能”）達(dá)到第一組的水平。

（3）據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)土壤干旱時(shí)，植物根細(xì)胞會(huì)迅速合成某種化學(xué)物質(zhì)X。有人推測(cè)根部合成的X運(yùn)輸?shù)饺~片，能調(diào)節(jié)氣孔的開閉。他們做了如下實(shí)驗(yàn)：從該植株上剪取大小和生理狀態(tài)一致的3片葉，分別將葉柄下部浸在不同濃度X的培養(yǎng)液中，以分析葉片中X濃度與氣孔開放程度之間的關(guān)系。一段時(shí)間后，可以測(cè)得有關(guān)數(shù)據(jù)。（注：氣孔導(dǎo)度越大，氣孔開啟程度越大。）

①以上方案有不完善的地方，請(qǐng)指出來并加以改正：________________________。

②方案完善后，測(cè)得有關(guān)數(shù)據(jù)，得到下表的結(jié)果。

分組 測(cè)量指標(biāo)	培養(yǎng)液中的X的濃度/ mol·m-3
	5×10-5	5×10-4	5×10-3
葉片中X的濃度/mol·m-1（鮮重）	2.47	2.97	9.28
葉片中的氣孔導(dǎo)度/ mol·m-1·a-1	0.54	0.43	0.27

由此可以推測(cè)，隨著培養(yǎng)液中X濃度的增大，植物光合作用強(qiáng)度______，原因是_______。

Answer 1

【答案】無水乙醇（汽油或丙酮等有機(jī)溶劑） 層析液（紙層析法） 四 其葉綠素a含量較低 能 a. 樣本量太少。應(yīng)“取大小和生理狀態(tài)一致的葉片若干，平均分為三組”。b. 缺乏空白對(duì)照。應(yīng)增加一個(gè)對(duì)照組，即將葉片的葉柄下部浸在不含X的培養(yǎng)液中。 降低 隨著培養(yǎng)液中X濃度的增大，氣孔關(guān)閉程度逐漸增大，CO2吸收減少

【解析】

由圖可知，隨著光照強(qiáng)度的增大，葉綠素a含量會(huì)下降，呼吸速率幾乎不變，凈光合速率上升。

（1）為驗(yàn)證一、四兩組煙草葉片色素含量的變化情況，因?yàn)樯�素可以溶解在有機(jī)溶劑中，故可以用無水乙醇分別提取兩組煙草葉片色素，利用紙層析法分離所提取的色素，觀察比較兩組濾紙條上呈藍(lán)綠色色素帶的寬度。

（2）在實(shí)驗(yàn)時(shí)段內(nèi)，由于第四組的凈光合速率最大，故有機(jī)物積累量最大。將第四組的植株（M）置于第一組的條件下，培養(yǎng)較短的時(shí)間后，測(cè)得其凈光合速率小于第一組，可能是因?yàn)镸的葉綠素a含量較低，導(dǎo)致植株光合速率降低，但呼吸速率不變。由圖可知，M在弱光下培養(yǎng)較長(zhǎng)時(shí)間后，葉綠素a的含量會(huì)上升，M的凈光合速率能達(dá)到第一組的水平。

（3）①題目中選擇3片葉，樣本量太少。應(yīng)“取大小和生理狀態(tài)一致的葉片若干，平均分為三組”；另外實(shí)驗(yàn)中缺乏空白對(duì)照，應(yīng)增加一個(gè)對(duì)照組，即將葉片的葉柄下部浸在不含X的培養(yǎng)液中，測(cè)定相關(guān)的數(shù)據(jù)。

②由表格可知，隨著培養(yǎng)液中X濃度的增大，氣孔導(dǎo)度下降，CO2吸收減少，植物光合作用強(qiáng)度將會(huì)下降。