Question

12．现有A、B、C三种灯泡，其发出光波的波长与光辐射强度的关系如下图I所示，现需从中选择一种灯泡用于温室中给植物补光，期望最大限度地增加光合作用的强度．为此某同学设计了图Ⅱ所示的实验装置．回答下列问题：（注：叶绿体中的色素主要吸收430～450nm的蓝紫光和640～660nm的红橙光．）

（1）根据图II实验现象推断A、B、C三种灯泡与图I中三条曲线之间的对应关系：A②，C③．温室中选择B种灯泡能最大限度地增加光合作用强度．
（2）将图II中任意一组装置由明处移至黑暗，则细胞中C₅化合物的含量均减少，其原因是细胞中原有的C₅固定CO₂形成C₃，同时光反应停止，C₃不能再生成C₅．
（3）利用图II中的装置，分别提供质量分数为0.4%的NaHCO₃和0.8%的NaHCO₃溶液，选择最合适的灯泡且光照逐渐增强，其它条件均相同，实验结果如图所示，试分析图中影响de段光合作用的主要因素是光照强度，与f点相比，d点光反应产生的O₂、ATP和[H]较少．
（4）已知标准层析液的组分及比例为石油醚：丙酮：苯=20：2：1，为研究标准层析液各组分在色素分离中的各自功能，该研究小组分别用标准层析液、石油醚、苯、丙酮等4种不同溶液分别处理本实验材料中的色素．结果如图Ⅲ所示．据图分析，下列对标准层析液中的3种成分的各自功能的叙述中正确的有（填字母）ABC．
A．石油醚的功能是分离色素中的胡萝卜素
B．苯的功能是分离色素的类胡萝卜素、叶绿素a和叶绿素b
C．丙酮的功能是溶解各种色素．

Answer 1

分析 分析图Ⅰ，图Ⅰ中曲线①的波长范围最广，说明包含的光种类较多，最可能是白光；曲线②的光波长为550nm左右，最可能是绿光；曲线③的波长在650nm左右，很可能是红橙光．
图Ⅱ中看出，试管乙中产生气泡最多，说明光合作用最强，则试管甲光合作用最弱．

解答 解：（1）分析图Ⅱ，B灯下的植物光合作用最强，温室中选择B灯泡才可以最大限度的增加光合作用的强度，A灯下的植物光合作用最弱，图Ⅰ②曲线表示的光波长在500-600之间辐射强度最大，但是叶绿体中的色素主要吸收430～450nm的蓝紫光和640～660nm的红橙光，所以A灯泡与图Ⅰ中三条曲线之间的对应关系是②，C灯泡与图Ⅰ中三条曲线之间的对应关系是③．
（2）突然停止光照，光反应阶段受阻，为暗反应提供的ATP和[H]减少，还原的三碳化合物减少，不能生成五碳化合物，但是二氧化碳的固定仍然进行，不断的消耗五碳化合物，所以五碳化合物的含量会减少．
（3）de段二氧化碳的浓度相同，但是光合速率逐渐增加，影响因素主要是光照强度，f点的光照强度较d点强，d点的光反应较弱，产生的O₂、ATP和NADPH较少．
（4）与对照组相比，石油醚分离出的橙黄色色素是胡萝卜素，而其它色素还分布在起始线附近，可见其它色素在石油醚中溶解度很小，石油醚不能将其分离，A正确；
与对照组相比，苯分离出的3条色素带从上往下依次是类胡萝卜素（叶黄素和胡萝卜素）、叶绿素a和叶绿素b，但是不能将类胡萝卜素中的两种色素分离，B正确；
与对照组相比，丙酮不能将豌豆幼嫩叶中的4种色素较好地分离出来，从3条色素带连在一起，离起始线较远和起始线处几乎没有色素这些现象可得出豌豆幼嫩叶中中的4种色素在丙酮中溶解度都很大，并且相差很小，即丙酮的功能是溶解滤纸上虑液细线中的4种色素，C正确．
故答案为：
（1）②③B
（2）减少   细胞中原有的C₅固定CO₂形成C₃，同时光反应停止，C₃不能再生成C₅
（3）光照强度    O₂、ATP和[H]
（4）ABC

点评 本题考查了色素的吸收光谱及影响光合作用的环境因素等知识，意在考查考生的识图能力和分析能力以及理解能力，具有一定的难度．