Question

【题目】某实验小组将菠菜幼叶和成熟叶的叶圆片(面积和质量相同)，装入含蒸馏水的注射器中，排出叶片内的气体，使叶圆片下沉。然后将叶圆片分别放入不同浓度的NaHCO3溶液中进行实验(NaHCO3溶液为光合作用提供原料，且浓度变化对溶液pH的影响忽略不计，其他实验条件相同)，观察第1片叶圆片上浮所需时间(min)，结果如图。请回答：

(1)当NaHCO3溶液浓度为1%～4%时，相同浓度下，幼叶上浮时间均比成熟叶长，可能是幼叶的光合作用能力比成熟叶________ (填“强”或“弱”)。有人推测幼叶与成熟叶光合作用能力差异可能是叶片中光合色素的含量不同，为寻求证据，可以用____________分别提取菠菜幼叶、成熟叶的色素，再用____________法分离色素，观察并比较二者色素带的宽度及颜色深浅。

(2)在NaHCO3溶液浓度为0的溶液中，叶圆片直至实验结束仍未上浮，其原因是缺乏NaHCO3直接影响光合作用的____________阶段。当浓度超过5%，叶圆片也不上浮，最可能的原因是浓度过大，导致______________________________________。

(3)当NaHCO3溶液浓度为3%时，适当提高溶液温度，第一片叶圆片上浮时间延长，该现象不能表明提高后的温度已超过总光合作用的最适温度，请说明理由：__________。

Answer 1

【答案】弱 无水乙醇 纸层析 暗反应 细胞渗透失水过多而死亡 叶圆片上浮时间延长，只能表明净光合速率降低(或只能表明总光合作用与呼吸作用的差值降低)

【解析】

1、题中叶圆片上浮是由于光合作用产生了氧气，氧气释放越多，浮力越大，上升越快。

2、由题图可知，当NaHCO3浓度为0和超过5%时，叶圆片不上浮；当NaHCO3溶液浓度为1%～4%时，相同浓度下，幼叶上浮时间均比成熟叶长。

（1）当NaHCO3溶液浓度为1%~4%时，相同浓度下，幼叶上浮时间均比成熟叶长，说明幼叶产生的O2比成熟叶少，表明幼叶的光合作用能力比成熟叶弱。由于色素不溶于水，能溶于有机溶剂，所以可用无水乙醇分别提取菠菜幼叶、成熟叶的色素，再用纸层析法分离色素，观察并比较二者色素带的宽度及颜色深浅。

（2）NaHCO3为光合作用提供二氧化碳，二氧化碳参与暗反应。在NaHCO3溶液浓度为0的溶液中，无法为光合作用提供二氧化碳，会直接影响暗反应阶段。当NaHCO3溶液浓度过大会导致细胞渗透失水过多而死亡

（3）当NaHCO3浓度为3%时，适当提高溶液温度，第一片叶圆片上浮时间延长，说明叶片释放O2的速率减慢，即净光合作用速率降低，无法说明提高后的温度已超过总光合作用的最适温度。