Question

20．某植物上有白斑和绿色两种叶片，在该植物上选取不同的叶片测定其生理过程，如图一，甲、乙中的叶片生长状况相同，丙、丁叶片生长状况相同，丙进行遮光处理，给丁提供一定浓度的¹⁴CO₂，回答下列相关问题．

（1）要利用该植物做叶绿体中色素的提取和分离实验，选择图一中如丁（填“甲”或“丁”）装置中的叶片比较合适，一般常用的提取色素的试剂是无水乙醇．
（2）在相同且适宜条件下，对甲、乙两装置中的叶片进行实验，用碘蒸汽处理叶片，结果只有乙装置内叶片上编号④的部位变成蓝色，此实验说明叶片进行光合作用时需要CO₂，叶肉细胞中需含有叶绿体．
（3）图二是在适宜的光照条件下，改变通入的¹⁴CO₂浓度测定的叶片中葡萄糖、C₅和C₃三种化合物的变化情况的实验结果．
①图二中曲线a、b、c分别表示C₃、C₅、葡萄糖的含量变化．
②在1%CO₂浓度条件下，某一时刻突然增加光照，则短时间内曲线b表示的物质在细胞中的变化情况是增加，产生这种变化的原因是光照强度增加，光反应产生的[H]和ATP增多，而二氧化碳固定过程中C₅的消耗速率不变．
③图二中在0-～分钟内，曲线a、b中的¹⁴C量保持不变，形成两曲线平行的原因是光反应阶段与暗反应阶段速率保持动态平衡．

Answer 1

分析 据图分析：图一中，光合作用需要光照、叶绿体、个二氧化碳，甲中加有氢氧化钠溶液，吸收装置内的二氧化碳，该叶片不能进行光合作用，乙装置的③部位缺少叶绿体，不能进行光合作用，丙装置没有光照，不能进行光合作用．
图二中，0～5分钟，正常情况下三碳化合物和五碳化合物都不断的消耗，又不断的产生，所以当外界环境稳定时，两者保持稳定，并且由于二氧化碳的固定过程：CO₂ +C→2C₃，一分子的五碳化合物和一分子的二氧化碳结合，形成两分子的三碳化合物，所以三碳化合物的含量多于五碳化合物的含量；5～10分钟，降低二氧化碳的浓度时，导致二氧化碳的固定反应减弱，导致生成的三碳化合物减少，三碳化合物的还原不变，所以三碳化合物的含量降低，五碳化合物的含量升高，可以确定，曲线a时三碳化合物，曲线b是五碳化合物，由于葡萄糖的量一直增加，所以曲线c时葡萄糖的含量．

解答 解：（1）据图一分析，丙、丁中的叶片为全绿色，光合作用的色素含量较高，同时丁又有光照和二氧化碳的供应，光合作用的色素正常，所以做叶绿体中色素的提取和分离实验丁装置中的叶片比较合适．该实验中，需要使用无水乙醇提取色素．
（2）图一中，甲中加有氢氧化钠溶液，吸收装置内的二氧化碳，丙装置没有光照，乙装置的③部位缺少叶绿体，在相同且适宜的条件下，对甲、乙、丙三瓶进行实验，结果只在乙瓶内编号为④的部位检测到光合作用产物，此实验说明叶片进行光合作用时需要CO₂，叶肉细胞中需含有叶绿体．
（3）①由图二可知，在适宜的光照条件下，CO₂浓度先降低后升高，由于二氧化碳浓度降低，三碳化合物的来源减少，导致含量降低，反之五碳化合物升高，所以a是C₃，b是C₅，c是葡萄糖．
②在1%CO₂浓度条件下，某一时刻突然增加光照，光反应增强，[H]和ATP生成增多，三碳化合物的还原加快，五碳化合物的生成增多，短时间内其去路不变，最终导致五碳化合物的含量增加．
③）由图二中可看出，在0～5分内，曲线a、b中的¹⁴C量保持不变，形成两曲线平行的原因是光反应阶段和暗反应阶段速率保持动态平衡．
故答案为：
（1）丁    无水乙醇
（2）叶片进行光合作用时需要CO₂，叶肉细胞中需含有叶绿体
（3）①C₃、C₅、葡萄糖
②增加    光照强度增加，光反应产生的[H]和ATP增多，而二氧化碳固定过程中C₅的消耗速率不变
③光反应阶段与暗反应阶段速率保持动态平衡

点评 本题考查影响光合作用速率的环境因素的相关知识，意在考查考生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力．