Question

【題目】下圖甲為研究光照強(qiáng)度對菠菜光合作用強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)示意圖，圖乙表示菠菜葉肉細(xì)胞氣體交換情況，圖丙表示光波長短與菠菜葉肉細(xì)胞利用光能的關(guān)系。

（1）圖甲中A點(diǎn)的生物學(xué)含義是___________________________（用O2表示）。葉肉細(xì)胞處于圖乙狀態(tài)時(shí)，對應(yīng)圖甲中的區(qū)段是______________。

（2）圖甲中限制A～C段光合速率的主要因素是_______。若提高溫度，曲線的變化是______(上移；下移；不動(dòng)；信息不足，無法確定)；在生產(chǎn)實(shí)踐中，常采用施用農(nóng)家肥的方法增加CO2的濃度，其原理是__________________________________________。

（3）圖丙中類胡蘿卜素與葉綠素對光吸收的主要差異體現(xiàn)在_____________________________________________________。當(dāng)光的波長由550nm轉(zhuǎn)為650nm后，短時(shí)間內(nèi)葉綠體中C3的含量_________________（升高，降低，不變）。

（4）對菠菜綠葉中色素提取與分離得到下表部分?jǐn)?shù)據(jù)：

	溶劑移動(dòng)距離	色素1移動(dòng)距離	色素2移動(dòng)距離	色素3移動(dòng)距離	色素4移動(dòng)距離
實(shí)驗(yàn)組1	7.8			2.6
實(shí)驗(yàn)組2	8.2			2.2
實(shí)驗(yàn)組3	8.0			2.4
平均移動(dòng)距離	8.0	7.6	4.24		0.8
遷移率(Rf)	無	0.95			0.10

遷移率(Rf)是用紙層析法分離混合色素中各種成分的重要指標(biāo)，也可用于各色素的鑒定，遷移率=色素移動(dòng)距離/溶劑移動(dòng)距離。根據(jù)上表數(shù)據(jù)求出色素3的迂移率(Rf)是_______；色素4的名稱是____________，其遷移率最低的原因是__________________________。

Answer 1

【答案】呼吸作用消耗O2的量B點(diǎn)以后光照強(qiáng)度信息不足，無法確定農(nóng)家肥富含有機(jī)物，分解者的分解作用釋放出大量C02葉綠素主要吸收藍(lán)紫光（450nm左右）和紅光（650nm左右）；類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光（450nm左右）降低0.30 葉綠素b在層析液中的溶解度最小，在濾紙條上的擴(kuò)散速度最慢

【解析】

分析甲圖：A點(diǎn)表示只有呼吸作用；AB段之間表示光合速率小于呼吸速率；B點(diǎn)表示光合速率和呼吸速率相等即光補(bǔ)償點(diǎn)；B點(diǎn)之后表示光合速率大于呼吸速率，C點(diǎn)表示在飽和光照強(qiáng)度下的最大光合速率。乙圖：a表示類囊體、b表示葉綠體基質(zhì)、c表示線粒體，其中①表示線粒體吸收氧氣進(jìn)行有氧呼吸、②表示葉綠體吸收二氧化碳進(jìn)行光合作用，該圖表示細(xì)胞有氧氣釋放（同時(shí)吸收CO2），所以表示光合速率大于呼吸速率。圖丙表示不同光合色素吸收不同波長的光的百分比，其中葉綠素a和b主要吸收紅橙光和藍(lán)紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光。

（1）結(jié)合前面的分析，圖甲中A點(diǎn)的生物學(xué)含義是菠菜呼吸作用消耗的氧氣量。圖乙中表示光合速率大于呼吸速率，對應(yīng)圖甲中的區(qū)段是B點(diǎn)以后。

（2）圖甲中曲線表示在一定范圍內(nèi)，光合速率隨光照強(qiáng)度的增加而增加，但超過一定的范圍（光飽和點(diǎn)）后，光合速率不再增加說明在AC上限制光合作用強(qiáng)度的因素是光照強(qiáng)度。由于不知道原曲線是否在光合作用的最適溫度下測定的數(shù)據(jù)，所以提高溫度，植物的凈光合速率是否提高無法確定。在生產(chǎn)實(shí)踐中，常采用施用農(nóng)家肥的方法增加CO2的濃度，其原理是農(nóng)家肥富含有機(jī)物，分解者的分解作用釋放出大量CO2。

（3）結(jié)合前面的分析，圖丙中類胡蘿卜素與葉綠素對光吸收的主要差異體現(xiàn)在葉綠素主要吸收藍(lán)紫光（450nm左右）和紅光（650nm左右）；類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光（450nm左右）。當(dāng)光的波長由550nm轉(zhuǎn)為650nm后，光合色素吸收的光能增多，短時(shí)間內(nèi)光反應(yīng)速率提高，產(chǎn)生ATP和[H]加快，消耗葉綠體中C3加快，所以C3的含量降低。

（4）據(jù)表格分析，色素3移動(dòng)距離=2.4，溶劑移動(dòng)距離=8.0，所以色素3的遷移率=色素移動(dòng)距離/溶劑移動(dòng)距離=2.4/8.0=0.3。色素1的遷移率最大，說明在層析液中的溶解度最大，在濾紙條上的擴(kuò)散速度最快，名稱是胡蘿卜素；色素4移動(dòng)距離最小，說明在層析液中的溶解度最小，在濾紙條上的擴(kuò)散速度最慢，名稱是葉綠素b。