Question

在相對封閉的環(huán)境中，科技人員研究了番茄在不同條件下相關指標的變化情況，結果如下表．請分析回答：

光照強度	葉綠素a與葉綠素b含量的比值	C3的最大消耗率（μmol-2．s-1）	有機物含量 （g．L-1）
晴天時的光照	4.46	31.7	1.9
多云天時的光照	4.07	11.2	1.2

（1）探究番茄新鮮葉片中色素的種類及相對含量，可依據(jù)

 

原理提取色素，并采用

 

法進行分離，通過觀察

 

判斷葉綠素a、葉綠素b的含量多少．如果濾紙條上的色素顏色較淺，其原因可能是

 

、提取色素時加入有機溶劑過多、

 

、濾紙條未干燥處理、未重復畫濾液細線等．
（2）實驗表明，對光能吸收較強的色素是

 

．多云天時C₃最大消耗速率較小的直接原因是

 

．
（3）如圖甲表示在光照充足、CO₂濃度適宜的條件下，溫度對該植物真正光合速率（實線）和呼吸速率（虛線）的影響．由甲可知，與

 

有關的酶對高溫更為敏感．當環(huán)境溫度為35℃時，該植物的有機物凈積累量約為

 

mg/h（用CO₂的量表示）．預計在

 

℃時，植物生長狀況達到最佳，乙是在此溫度條件下繪制成的曲線，如果溫度改為20℃，b點將向

 

移動，此時葉肉細胞產生ATP的場所有

 

．

Answer 1

考點：葉綠體色素的提取和分離實驗,影響光合作用速率的環(huán)境因素

專題：

分析：實線代表的是光合作用，虛線代表的是呼吸作用，由兩條曲線看出光合作用的溫度范圍小并且變化劇烈，超過50℃光合速率為0，而呼吸速率還很大，可推測出與光合作用相關的酶對高溫更敏感．環(huán)境溫度為40℃時，由圖甲可知真光合作用吸收CO₂速率=呼吸作用釋放CO₂速率，有機物積累速率為0．植物生長最佳意味著有機物積累的速率最快，光合作用與呼吸作用在同一溫度下的差值最大，可以判斷在30℃符合題意．
分析乙圖a點代表呼吸作用的速率，b點是光補償點，光合作用速率等于呼吸作用的速率，c點光飽和點：植物光合作用速率達到最大時所需的最小光照強度，光強超過該點，吸收的CO₂不隨光強增強而增加．

解答： 解：（1）葉綠素的提取用的是無水乙醇（丙酮也可以，但由于其有毒，中學實驗不用），采用紙層析法進行分離，觀察色素帶的寬度判斷葉綠素a、葉綠素b的含量多少．如果濾紙條上的色素顏色較淺，其原因可能是研磨不充分、提取色素時加入有機溶劑過多、層析液沒及濾液細線、濾紙條未干燥處理、未重復畫濾液細線等．
（2）相同的土壤含水量，不同的光照條件，正常光的葉綠素a含量與葉綠素b含量的比值弱光值大，對于吸收光能有更大作用的是葉綠素b，光反應生成的ATP和[H]不足，導致C3還原速率下降，C₃最大消耗速率較小．
（3）實線代表的是光合作用，虛線代表的是呼吸作用，由兩條曲線看出光合作用的溫度范圍小并且變化劇烈，超過50℃光合速率為0，而呼吸速率還很大，可推測出與之相關的酶對高溫更敏感．環(huán)境溫度為35℃時，由圖甲可知有機物凈積累量=真光合作用吸收CO₂速率-呼吸作用釋放CO₂速率，有機物積累速率為3.5；植物生長最佳意味著有機物積累的速率最快，光合作用與呼吸作用在同一溫度下的差值最大，可以判斷在30℃符合題意；由30℃下降到20℃時，真光合速率下降，呼吸速率下降，光補償點左移；植物葉肉細胞中產生ATP的場所有葉綠體、線粒體、細胞質基質．
故答案為：（1）色素可溶于無水乙醇中          紙層析          色素帶的寬度（或色素帶顏色的深淺）
研磨不充分      層析液沒及濾液細線
（2）葉綠素a        光照弱，光反應產生的ATP和[H]不足
（3）光合作用     3      30℃左          葉綠體、線粒體和細胞質基質（1）色素可溶于無水乙醇中          紙層析          色素帶的寬度（或色素帶顏色的深淺）
研磨不充分      層析液沒及濾液細線
（2）葉綠素a        光照弱，光反應產生的ATP和[H]不足
（3）光合作用     3      30℃右          葉綠體、線粒體和細胞質基質

點評：本題旨在考查色素的提取和分離、光合作用的基本過程、影響光合作用速率的環(huán)境因素和細胞呼吸，意在考查能用文字、圖表以及數(shù)學方式等多種表達形式準確地描述生物學方面的內容，綜合運用所學知識解決一些生物學問題．