Question

3．紅掌是半陰生高等植物，圖甲表示提取紅掌綠色葉片中的色素在濾紙條上分離后的結果，圖乙表示夏季時紅掌在不同遮光處理條件下凈光合速率的日變化曲線．請據圖回答下列問題：

（1）綠葉中的色素能夠溶解在無水乙醇等有機溶劑中，若某同學研磨時忘記加碳酸鈣，則濾紙條上會發生變化的色素帶是3、4（填數字）．
（2）圖乙中b點時葉肉細胞內能夠合成ATP的場所有細胞質基質、線粒體和葉綠體；M點得含義是光合作用吸收的CO₂等于呼吸釋放的CO₂，此時葉肉細胞內葉綠體產生O₂的速率大于（填“大于”、“等于”或“小于”）線粒體消耗O₂的速率．
（3）本實驗的自變量為不同遮光處理條件和時間，無關變量有溫度、二氧化碳濃度（寫出兩種即可）．
（4）由圖乙可看出適當遮光能夠增加紅掌的凈光合速率，某同學做出的推測為：適當遮光可能導致葉綠素含量增加，請設計一個實驗驗證該同學的推測是否正確，簡單的寫出實驗思路即可：可以將不同遮光處理條件下的紅掌葉片，進行色素的提取和分離，適當遮光條件下的葉片葉綠素a和葉綠素b的條帶加寬（3和4加寬）．

Answer 1

分析 分析圖甲：分離色素原理：各色素隨層析液在濾紙上擴散速度不同，從而分離色素．溶解度大，擴散速度快；溶解度小，擴散速度慢．濾紙條從上到下依次是：胡蘿卜素（橙黃色）、葉黃素（黃色）、葉綠素a（藍綠色）、葉綠素b（黃綠色）．
分析圖乙：由于紅掌是半陰生高等植物，光照過強反而會抑制它的生長，所以出現圖中不遮光條件的曲線Ⅱ在中午下降的趨勢，這是氣孔關閉的結果．

解答 解：（1）綠葉中的色素能夠溶解在無水乙醇有機溶劑中，碳酸鈣能保護葉綠素在研磨時不被破壞，若某同學研磨時忘記加碳酸鈣，則葉綠素被破壞，濾紙條上會發生變化的色素帶是（濾紙條從上到下依次是：胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b）3和4．
（2）圖乙中b點時光合速率大于呼吸速率，葉肉細胞能夠合成ATP的場所有細胞質基質、線粒體和葉綠體，由圖可知，M點是光的補償點，光合作用的細胞吸收的CO₂=（光合作用+非光合作用細胞）的呼吸釋放的CO₂．所以光合作用的細胞內葉綠體產生O₂的速率大于線粒體消耗O₂的速率．
（3）分析曲線圖可知，本實驗的自變量為不同遮光處理條件和時間，無關變量有溫度、二氧化碳濃度．
（4）要驗證：適當遮光可能導致葉綠素含量增加，可以將不同遮光處理條件下的紅掌葉片，進行色素的提取和分離，適當遮光條件下的葉片葉綠素a和葉綠素b的條帶加寬（3和4加寬）．
故答案為：
（1）無水乙醇   3和4
（2）細胞質基質、線粒體和葉綠體    光合作用吸收的CO₂等于呼吸釋放的CO₂ 大于
（3）不同遮光處理條件和時間    溫度、二氧化碳濃度
（4）可以將不同遮光處理條件下的紅掌葉片，進行色素的提取和分離，適當遮光條件下的葉片葉綠素a和葉綠素b的條帶加寬（3和4加寬）

點評 本題考查光對植物光合速率的影響，意在考查考生能理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯系，形成知識的網絡結構并能用文字、圖表以及數學方式等多種表達形式準確地描述生物學方面的內容的能力．