Question

16．“玫瑰香”草莓享誉全国，为提高产量和质量，科研人员进行如下实验：
实验一：选取生长良好的草莓幼苗进行光照和遮阴处理，并对两种环境下幼苗的光合色素含量测定．
实验二：将消毒后生理状态良好且相同的草莓幼苗分别置于pH为a、b、c、d和e的培养液中培养，其他条件适宜．培养一段时间后，测定草莓幼苗叶片光合速率、呼吸速率，结果如图：

（1）实验一中所测定的吸收光能的色素除了叶绿素a、叶绿素b之外，还包括类胡萝卜素（胡萝卜素和叶黄素），这些物质分布在（叶绿体）类囊体的薄膜（或基粒、类囊体）（填具体结构）．测定色素含量前，需要提取色素，提取的方法是：在剪碎的绿叶中加入SiO₂、碳酸钙（CaCO₃）、无水乙醇后快速研磨，经过滤获得色素滤液．
（2）草莓光反应产生的[H]与叶绿体基质中的三碳化合物（C₃）反应生成（CH₂O），本实验除了通过测定氧气释放量，还可以通过测定CO₂吸收量来计算净光合速率．
（3）培养草莓幼苗的过程中，隔天更换培养液，除了可以防止缺氧造成烂根和营养不足之外，还能防止培养液的pH改变，影响实验结果．在替换下来的培养液中加入  溴麝香草酚蓝水溶液，溶液颜色将由蓝变绿再变黄．
（4）若pH为a时，水稻幼苗要正常生长，每天适宜的光照时间不少于14h（保留整数）．

Answer 1

分析 1、叶绿体中的色素都能溶解于有机溶剂中，如：丙酮、无水乙醇等．所以可以用无水乙醇提取叶绿体中的色素．
2、分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素．溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢．滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b．
3、根据图分析，净光合作用速率先增加后减少，呼吸作用速率变化不大；幼苗要正常生长，则白天的净光合作用积累量大于晚上呼吸作用的消耗．

解答 解：（1）吸收光能的色素除了叶绿素a、叶绿素b之外，还包括类胡卜素（胡萝卜素和叶黄素），这些物质分布在（叶绿体）类囊体的薄膜，提取色素的方法是：在剪碎的绿叶中加人SiO₂，碳酸钙、无水乙醇，后快速研磨，经过滤获得色素滤液．
（2）光反应产生的NADPH等与叶绿体基质中的三碳化合物（C₃）反应生成（CH₂O），该过程称为三碳化合物（二氧化碳）的还原．本实验除了通过测定氧气释放量，还可以通过测定CO₂的吸收量来计算净光合速率．
（3）培养草莓幼苗的过程中，隔天更换培养液，除了可以防止缺氧造成烂根和营养不足之外，还能防止培养液的PH值改变，影响实验结果．在替换下来的培养液中含有根部呼吸作用产生的二氧化碳，故加入溴麝香草酚蓝，溶液颜色将由蓝变绿再变黄．
（4）若pH为a时，净光合作用速率为150，呼吸作用速率为200，水稻幼苗要正常生长，则白天积累的有机物的量要大于夜间消耗的有机物，假设每天适宜的光照时间为X小时，则150X＞200（24-X），X＞13.7小时．则每天适宜的光照时间不少于14小时．
故答案为：
（1）类胡萝卜素（胡萝卜素和叶黄素）   （叶绿体）类囊体的薄膜（或基粒、类囊体）       碳酸钙（CaCO₃）
（2）三碳化合物（C₃）               吸收量
（3）pH     溴麝香草酚蓝水溶液
（4）14

点评 本题考查实验的分析、叶绿体中色素的提取和分离、光合作用和呼吸作用的相关知识，意在考查学生的识图和判断能力，属于中档题．