Question

【题目】烟草是一种高等植物，其叶片烘干后可用于制作卷烟。某研究小组选用若干生长状况相同的烟草，置于不同光照强度且其它条件适宜的环境中进行了四组实验，一段时间后，获得如图所示的数据。回答下列问题：

（1）为验证一、四两组烟草叶片色素含量的变化情况，进行以下操作：用___分别提取一、四两组烟草叶片色素；利用___分离所提取的色素；观察比较两组滤纸条上呈蓝绿色色素带的宽度。

（2）在实验时段内，第____组的植物有机物积累量最大。将第四组的植株（M）置于第一组的条件下，培养较短的时间后，测得其净光合速率小于第一组，对此结果的合理解释是_________，导致植株光合速率降低，但呼吸速率不变。依据图中叶绿素a在不同光照强度下的变化趋势，可推测，经过较长时间的适应后，M的净光合速率______（“能”或“不能”）达到第一组的水平。

（3）据研究发现，当土壤干旱时，植物根细胞会迅速合成某种化学物质X。有人推测根部合成的X运输到叶片，能调节气孔的开闭。他们做了如下实验：从该植株上剪取大小和生理状态一致的3片叶，分别将叶柄下部浸在不同浓度X的培养液中，以分析叶片中X浓度与气孔开放程度之间的关系。一段时间后，可以测得有关数据。（注：气孔导度越大，气孔开启程度越大。）

①以上方案有不完善的地方，请指出来并加以改正：________________________。

②方案完善后，测得有关数据，得到下表的结果。

分组 测量指标	培养液中的X的浓度/ mol·m-3
	5×10-5	5×10-4	5×10-3
叶片中X的浓度/mol·m-1（鲜重）	2.47	2.97	9.28
叶片中的气孔导度/ mol·m-1·a-1	0.54	0.43	0.27

由此可以推测，随着培养液中X浓度的增大，植物光合作用强度______，原因是_______。

Answer 1

【答案】无水乙醇（汽油或丙酮等有机溶剂） 层析液（纸层析法） 四 其叶绿素a含量较低 能 a. 样本量太少。应“取大小和生理状态一致的叶片若干，平均分为三组”。b. 缺乏空白对照。应增加一个对照组，即将叶片的叶柄下部浸在不含X的培养液中。 降低 随着培养液中X浓度的增大，气孔关闭程度逐渐增大，CO2吸收减少

【解析】

由图可知，随着光照强度的增大，叶绿素a含量会下降，呼吸速率几乎不变，净光合速率上升。

（1）为验证一、四两组烟草叶片色素含量的变化情况，因为色素可以溶解在有机溶剂中，故可以用无水乙醇分别提取两组烟草叶片色素，利用纸层析法分离所提取的色素，观察比较两组滤纸条上呈蓝绿色色素带的宽度。

（2）在实验时段内，由于第四组的净光合速率最大，故有机物积累量最大。将第四组的植株（M）置于第一组的条件下，培养较短的时间后，测得其净光合速率小于第一组，可能是因为M的叶绿素a含量较低，导致植株光合速率降低，但呼吸速率不变。由图可知，M在弱光下培养较长时间后，叶绿素a的含量会上升，M的净光合速率能达到第一组的水平。

（3）①题目中选择3片叶，样本量太少。应“取大小和生理状态一致的叶片若干，平均分为三组”；另外实验中缺乏空白对照，应增加一个对照组，即将叶片的叶柄下部浸在不含X的培养液中，测定相关的数据。

②由表格可知，随着培养液中X浓度的增大，气孔导度下降，CO2吸收减少，植物光合作用强度将会下降。