Question

3．多年生草本植物紫花苜蓿的豆荚和种子早期呈绿色，研究者经测定发现它们含有叶绿素a，且含量随着种子的成熟逐渐下降．请回答下列问题：
（1）测定叶绿素a含量前要先制备色素提取液．方法是：将待测器官剪碎，放入研钵中，加人少许二氧化硅和碳酸钙，再加入无水乙醇进行充分研磨，过滤后可获得色素提取液．
（2）紫花苜蓿早期豆荚和种子含有叶绿素a，推测豆荚和种子能进行光合作用的光反应，研究者还在早期豆荚和种子中检翻了固定CO₂的酶，其活性较高，推测豆荚和种子还能进行光合作用的暗反应，前一阶段为后一阶段提供了ATP和[H]（NADPH）．紫花苜蓿的豆荚和种子早期能进行光合作用，有助于种子中有机物（营养物质）的积累．
（3）研究得到紫花苜蓿种子生长期和成熟期豆荚和叶片光合产物分配到中支的相对比例（CR），如图所示．据图可知，在种子生长期，将自身制造的有机物更多地分配到种子的器官是豆荚．在种子成熟期，豆荚对种子的CR下降，其原因之一是种子对光合产物的需求减少，导致豆荚光合产物的输出量降低．由于紫花苜猜越冬返青时需要营养，因而根（器官）也是光合产物分配的重要碳库．

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（酒精）等，所以可以用丙酮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（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关．
3、植物在光照条件下进行光合作用，光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段在叶绿体的类囊体薄膜上进行水的光解，产生ATP和[H]，同时释放氧气，ATP和[H]用于暗反应阶段三碳化合物的还原，植物的光合作用受到光照强度、温度、水分和二氧化碳浓度的影响．

解答 解：（1）测定叶绿素a含量前要先制备色素提取液．方法是：将待测器官剪碎，放入研钵中，加入少许二氧化硅和碳酸钙（或“CaCO₃”），再加入适量无水乙醇进行充分研磨，过滤后可获得色素提取液．
（2）紫花苜蓿早期豆荚和种子含有叶绿素a，推测豆荚和种子能进行光合作用的光反应，研究者还在早期豆荚和种子中检测到了固定CO₂的酶，其活性较高，推测豆荚和种子还能进行光合作用的碳反应（或“暗反应”），前一阶段为后一阶段提供了ATP和[H]（NADPH）．紫花苜蓿的豆荚和种子早期能进行光合作用，有助于种子中有机物（或“营养物质”）的积累．
（3）据图可知，在种子生长期，将自身制造的有机物更多地分配到种子的器官是豆荚．
②在种子成熟期，豆荚对种子的CR下降，其原因之一是种子对光合产物的需求减少，导致豆荚光合产物的输出量降低．由于紫花苜蓿越冬返青时需要营养，因而根也是光合产物分配的重要碳库．
故答案为：
（1）二氧化硅和碳酸钙      无水乙醇    过滤
（2）光反应    暗反应    ATP和[H]（NADPH）   有机物（营养物质）
（3）豆荚    输出    根

点评 本题以图形为载体，考查色素的提取和分离实验、光合作用的相关知识，考查了学生的实验能力和分析能力，难度适中．影响光合作用的环境因素有：光照强度、温度、二氧化碳浓度等，其中光照强度主要影响光反应，二氧化碳浓度主要影响暗反应；影响光合作用的内在因素有：色素的含量、酶的数量、五碳化合物的含量等．