Question

【題目】為探究光照強度對不同種植物幼苗光合作用能力的影響，某研究小組將生長狀況相同的不同種植物幼苗分成A、B兩組，分別栽種在溫度適宜，其它條件均相同的環(huán)境中，測定結(jié)果如圖1所示。請據(jù)圖回答問題：

（1）據(jù)圖1可知，該實驗的自變量為__________________________，光照強度為150LX時，B組幼苗葉肉細(xì)胞的光合作用強度__________（填“大于”、“等于”或“小于”）葉肉細(xì)胞的呼吸作用強度，如果B組幼苗缺少鎂離子，則b點的移動方向是__________。

（2）若每日12h光照（光照強度為300LX）、12h黑暗的條件下培養(yǎng)A組幼苗，則幼苗是否會生長__________，原因是______________________________。

（3）若光照強度增強，短時間內(nèi)C3含量的變化是____________________。當(dāng)光照強度為3000LX時，限制A組幼苗光合作用強度的環(huán)境因素主要是____________________。

（4）圖2是某同學(xué)進(jìn)行的“葉綠體色素的提取和分離”實驗，該實驗分離色素的原理是______________________________；

請設(shè)計一個簡單的實驗驗證四種色素對光吸收的差別，實驗思路是______________________________

Answer 1

【答案】光照強度和植物種類 大于 左下 否 幼苗的凈光合小于0（或有機物的量減少） 減少 CO2濃度 葉綠體色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的在濾紙上擴散得快，反之則慢 將綠葉中的4種色素溶液，分別放在陽光和三棱鏡之間，從連續(xù)光譜中可以看到不同波長的光被吸收的情況

【解析】

1、分析圖1：放氧速率反映的是植物光合作用產(chǎn)生的O2量與呼吸作用吸收的O2量的差值，即表示的是凈光合速率（或凈光合作用強度），當(dāng)光照強度為0時則表示呼吸速率。兩者關(guān)系為：凈光合作用量=真光合作用量呼吸作用量、有機物的積累量=光合作用合成量呼吸作用消耗量。

2、葉綠體色素分離的實驗原理是葉綠體色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快，溶解度低的隨層析液在濾紙上擴散得慢。所以用層析法來分離四種色素。實驗結(jié)果：最后濾紙條上將分離出四條色素帶，顏色從上往下分別是橙黃色、黃色、藍(lán)綠色和黃綠色，四種色素分別是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a和葉綠素b。

（1）由圖1可知，坐標(biāo)曲線表示隨著光照強度的增加，a、b兩種植物放氧速率的變化，所以該實驗的自變量是光照強度和植物的種類，因變量是放氧速率。當(dāng)光照強度為150LX時，B組幼苗的凈光合為0，即B組幼苗光合作用強度等于植物所有細(xì)胞的呼吸作用強度，此時B組幼苗葉肉細(xì)胞的光合作用強度大于葉肉細(xì)胞的呼吸作用強度。如果B組植物幼苗缺少鎂離子，葉綠素的合成減少，光合作用強度下降，b點會向左下方移動。

（2）由圖1可知：當(dāng)光照強度為300lx時，A組幼苗凈光合速率小于5，光照12小時積累的有機物量小于60；此時呼吸作用消耗氧速率為5，黑暗12小時植物只進(jìn)行呼吸作用消耗氧為60，有機物的積累量=凈光合速率=光合速率呼吸速率，此時小于0，所以該植物不能正常生長。

（3）光照增強時，ATP和[H]生成加快，C3的還原加快，短時間內(nèi)其來源不變結(jié)果導(dǎo)致的C3含量下降。當(dāng)光照強度為3000lx時，A組幼苗的放氧速率不再隨光照強度的增加而增加，說明光照強度不再是限制因素，所以限制A組幼苗光合作用強度的環(huán)境因素主要是CO2濃度。

（4）葉綠體色素分離的實驗原理是葉綠體色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快，溶解度低的隨層析液在濾紙上擴散得慢，所以用層析法來分離四種色素。驗證四種色素對光吸收的差別，首先將4種色素的溶液分別放在可見光和三棱鏡之間。正常情況，會出現(xiàn)連續(xù)光譜，但是因為色素對光能的吸收，透過色素的光會出現(xiàn)不連續(xù)光譜。對比正常的連續(xù)光譜可以看到不同波長的光被吸收的情況。