Question

【題目】研究人員以正常生長(zhǎng)的大豆為實(shí)驗(yàn)材料，進(jìn)行了如圖所示的研究。甲圖為從豆葉中提取、分離得到的四種色素，乙圖反映的是某一溫度下光照強(qiáng)度對(duì)光合速率的影響，丙圖選取生理狀態(tài)良好的大豆植株，保持溫度（30℃）、CO2濃度等恒定，測(cè)定不同光照強(qiáng)度條件下O2和CO2的釋放量�；卮鹣铝袉栴}：

(1)甲圖中溶解度最大的色素是_____________。如果用一直生長(zhǎng)于缺鎂環(huán)境中的大豆葉提取、分離色素，與甲圖相比，濾紙條上色素含量顯著減少的有________（填序號(hào)）。

(2)若測(cè)定缺鎂環(huán)境中生長(zhǎng)的大豆（與正常情況下生長(zhǎng)的植株大小基本相同）的光合速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系，與乙圖相比，B點(diǎn)位置變化情況是_______(填"左移","右移"或"不移動(dòng)")。

(3)光反應(yīng)產(chǎn)生的O2擴(kuò)散到鄰近細(xì)胞的線粒體中被利用至少要經(jīng)過________層生物膜。從圖丙可知，在光照強(qiáng)度為8千勒克斯（klx）時(shí)植物合成的葡萄糖的速率為________mgm﹣2h﹣1。在光照強(qiáng)度為 12千勒克斯（klx）時(shí)根尖細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的細(xì)胞結(jié)構(gòu)的是__________。

Answer 1

【答案】Ⅰ胡蘿卜素 Ⅲ、Ⅳ 右移 6 240 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體

【解析】

圖甲中，Ⅰ是胡蘿卜素、Ⅱ?yàn)槿~黃素、Ⅲ為葉綠素ａ、Ⅳ是葉綠素ｂ。

圖乙中，Ａ點(diǎn)表示光照強(qiáng)度為0時(shí)，只進(jìn)行呼吸作用。Ｂ點(diǎn)為光補(bǔ)償點(diǎn)，Ｃ點(diǎn)為光飽和點(diǎn)。

圖丙中，在光照強(qiáng)度為0時(shí)，只有二氧化碳的釋放，不消耗氧氣，說(shuō)明只進(jìn)行呼吸作用；在光照強(qiáng)度為4千勒克斯（klx）時(shí)，沒有氣體釋放，說(shuō)明此時(shí)光合作用等于呼吸作用；在光照強(qiáng)度為8或12千勒克斯（klx）時(shí)，光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用。

(1)甲圖色素帶從上往下依次是胡蘿卜素（Ⅰ）、葉黃素（Ⅱ）、葉綠素ａ（Ⅲ）、葉綠素ｂ（Ⅳ）。不同色素在層析液中的溶解度不同，溶解度大的在濾紙上擴(kuò)散得快，溶解度小的在濾紙上擴(kuò)散得慢。胡蘿卜素（Ⅰ）擴(kuò)散距離最大，因此胡蘿卜素（Ⅰ）的溶解度最大。鎂元素是葉綠素的重要組成成分，所以缺鎂會(huì)使葉片中葉綠素ａ和葉綠素ｂ的含量減少。因此，與甲圖相比，濾紙條上色素含量顯著減少的有葉綠素ａ（Ⅲ）、葉綠素ｂ（Ⅳ）。

(2)乙圖中Ｂ點(diǎn)為光補(bǔ)償點(diǎn)，即光合速率等于呼吸速率。缺鎂環(huán)境，大豆葉片的葉綠素合成受阻，光合速率下降，但呼吸速率不變。因此，需要增大光照強(qiáng)度以提高其光合速率，使其等于呼吸速率，故B點(diǎn)位置應(yīng)右移。

(3)光反應(yīng)產(chǎn)生的O2被鄰近細(xì)胞利用至少要經(jīng)過葉綠體膜（2層）、該細(xì)胞的細(xì)胞膜（１層）、鄰近細(xì)胞的細(xì)胞膜（１層）、線粒體膜（２層），共經(jīng)過６層生物膜。從圖丙可知，在光照強(qiáng)度為０千勒克斯（klx）時(shí)，釋放的二氧化碳量為４molm﹣2h﹣1。在光照強(qiáng)度為8千勒克斯（klx）時(shí)，釋放的氧氣量為４molm﹣2h﹣1，因此實(shí)際光合作用產(chǎn)生氧氣量為8molm﹣2h﹣1。因此，植物合成的葡萄糖的速率為：(8×1÷6)×180=240mgm﹣2h﹣1。根尖細(xì)胞中沒有葉綠體，不會(huì)進(jìn)行光合作用，因此只有呼吸作用會(huì)產(chǎn)生ATP。根細(xì)胞進(jìn)行呼吸作用的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體。