Question

5．某小组研究了不同遮光处理对铁线莲光合作用的影响，结果如图所示，请分析回答问题（叶绿素$\frac{a}{b}$表示叶绿素a含量与叶绿素b含量之比）：

（1）叶绿素存在于叶绿体类囊体的薄膜（填“叶绿体类囊体薄膜”或“叶绿体基质”），某同学利用铁线莲绿叶中提取色素时，所得滤液颜色偏黄，推测该同学最可能漏加的化学药品是CaCO₃．利用纸层析法分离绿叶中四种色素的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同；溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快．
（2）如图所示，铁线莲可通过叶绿素含量（叶绿素b含量）以增强对弱光的适应能力．当遮光比例达到90%以上时，铁线莲的光合作用强度小于（填“大于”、“等于”或“小于”）呼吸作用强度．
（3）与遮光10%相比，不遮光处理的植株干重较小，若不考虑细胞呼吸受到的影响，则其最可能的原因是气孔关闭，二氧化碳吸收量降低．
（4）与遮光30%相比，遮光50%的植株短时间内叶肉细胞的叶绿体[H]和C₃的含量变化分别减少和增加．（填“增加”或“减少”）

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：当遮光率达到10%以上时，随着遮光比例增加，只有叶绿素含量增加，而叶绿素a/b、植株干重和净光合速率都下降．
在色素的提取与分离实验中，提取色素加入了无水乙醇、二氧化硅、碳酸钙，它们的作用分别是：溶解色素、使研磨充分、保护色素．

解答 解：（1）叶绿素存在于叶绿体类囊体的薄膜．滤液偏黄，说明叶绿素被破坏，碳酸钙的作用在于保护色素不受破坏．利用纸层析法分离绿叶中四种色素的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同；溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快．
（2）如图所示，随着遮光比例的增加，叶绿素a含量与叶绿素b含量之比下降，从而导致植物的光合速率下降，因此铁线莲可通过叶绿素含量（叶绿素b含量）以增强对弱光的适应能力．当遮光比例达到90%以上时，图中曲线看出，植物的净光合速率将小于0，因此铁线莲的光合作用强度小于呼吸作用强度．
（3）植物在光照强度过大时，会引起气孔关闭，二氧化碳吸收量降低，导致光合作用速率下降．
（4）与遮光30%相比，遮光50%的植株光反应下降，导致短时间内叶肉细胞的叶绿体光反应阶段产生[H]将下降，从而使暗反应中三碳化合物还原受阻，使C₃的含量增加．
故答案为：
（1）叶绿体类囊体的薄膜        CaCO₃
不同色素在层析液中的溶解度不同；溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快
（2）叶绿素含量（叶绿素b含量）     小于
（3）气孔关闭，二氧化碳吸收量降低
（4）减少       增加

点评 本题考查了影响光合作用的环境因素的实验探究，意在考查考生的曲线分析能力、识记能力和理解能力，难度适中．考生要能够识记色素提取过程中加入的各种试剂的作用；识记光合作用两个阶段中的物质变化和发生场所；并且能够对实验方案进行适当的修订．