Question

18．某科研小组对黄瓜幼苗代谢问题进行了探究．如图表示在适宜光照条件下黄瓜幼苗的一个细胞内发生的部分生理过程（用序号表示）．
科研人员将长势一致、健壮的黄瓜幼苗随机均分为甲、乙、丙三组，分别置于人工气候室中，控制不同条件培养（其他条件适宜）．一段时间后，测得黄瓜幼苗叶片的叶绿素a、b含量及其他相关数据如表．请回答下列问题：

实验组	实验条件	叶绿素a （mg/cm2）	叶绿素b （mg/cm2）	光饱和时净光合速率 （mmolCO2/m2•s）	光补偿点（μmol光子/m2•s）	光饱和点（μmol光子/m2•s）
甲	正常光照正常供水	1.8×10-2	0.4×10-2	1.9×10-2	50	1350
乙	弱光照，正常供水	1.7×10-2	0.4×10-2	0.7×10-2	29	540
丙	弱光照，减少供水	2.5×10-2	0.7×10-2	0.9×10-2	23	650

（注：乙、丙两组的弱光照均为15%的正常光照；丙组减少供水为50%的正常供水）
（1）图一中a代表的物质名称是H₂O．②过程进行的场所是线粒体（内膜）．①过程产生的[H]用于③过程作用是将三碳化合物还原成糖类（有机物）．
（2）上表中甲、乙二组实验中的自变量是光照强度（正常光照、弱光照）；为验证黄瓜幼苗叶片色素含量的变化情况，可用无水乙醇提取黄瓜幼苗叶片色素，然后利用层析液（填试剂）分离所提取的色素．丙组的层析结果与甲组相比滤纸上变宽的色素带（从上向下）为第三、四条．
（3）乙、丙两组黄瓜幼苗的光合作用强度较强的是丙组，据上表可知，其内在原因之一是该组黄瓜幼苗叶片中的叶绿素a、b含量较多．根据上述实验结果，当黄瓜幼苗处于冬春栽培季节，光照减弱，可适当减少供水，以提高其光合作用强度．
（4）某同学想以新鲜的黄瓜幼苗叶片为材料，探究环境条件对细胞呼吸速率的影响，请帮助他提出一个探究课题探究温度（CO₂浓度）对细胞呼吸速率的影响．

Answer 1

分析 分析题图一可知，①是光反应阶段，②是有氧呼吸的第三阶段，③是暗反应阶段，④是有氧呼吸的第一、第二阶段；
分析表格中的信息可知，甲乙对照，实验的自变量是光照强度，乙丙对照自变量是供水量，叶绿素的含量、光饱和时净光合速率、光的补偿点、光的饱和点属于自变量；叶绿素提取的原理是叶绿素能溶解于无水乙醇中，分离的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同，在滤纸条上随层析液扩散的速度不同．

解答 解：（1）①是光反应阶段，a物质经过光反应产生了氧气和还原氢，a是水；②是有氧呼吸的第三阶段，发生在线粒体内膜上；光反应产生的还原氢由于还原三碳化合物形成糖类．
（2）分析图实验中的信息可知，甲、乙二组实验中的自变量是光照强度不同，甲是正常光照，乙是弱光照；叶绿素的提取和分离，分离的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同，在滤纸条上随层析液扩散的速度不同，因此可以用层析液分离提取的色素．分离的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同，在滤纸条上随层析液扩散的速度不同，因此可以用层析液分离提取的色素．分析表格可知，丙组的叶绿素a和叶绿素b的含量均高于b甲组，因此丙组的层析结果与甲组相比滤纸条上变宽的色素带为第三、四条．
（3）分析表格中的信息可知，乙丙两组实验的自变量是供水量不同，丙组供水较少，乙组供水较多，光饱和时净光合速率是丙组大于乙组，因此丙组光合作用强度较强；分析表格中信息可知，丙组的叶绿素a、b含量较乙组高，这可能是丙组光合作用较强的原因；根据表格中的信息当黄瓜幼苗处于冬春栽培季节，光照减弱，可适当减少供水，以提高其光合作用强度．
（4）该实验探究的课题可以是探究温度（二氧化碳浓度）对细胞呼吸速率的影响．
故答案应为：
（1）H₂O    线粒体（内膜）   将三碳化合物还原成糖类（有机物）
（2）光照强度（正常光照、弱光照）    层析液      三、四
（3）丙组      叶绿素a、b含量较多     减少供水
（4）探究温度（CO₂浓度）对细胞呼吸速率的影响

点评 本题考查了光合作用和有氧呼吸过程中的物质变化和能量变化，以及色素的吸收光谱和提取和分离实验，要求考生能够根据相关生理过程判断图解中表示的生理作用；识记色素的吸收光谱以及色素的提取和分离实验的原理和方法等，难度适中．