Question

13．對長白山某植物甲進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作：①取若干株長勢相同的植物甲均分成6組，測得每組平均干重為2.8g；②第1組不遮光，2-6組分別進(jìn)行程度為I-V的遮光處理（遮光程度依次增強(qiáng)），其他生長條件相同且適宜；③培養(yǎng)相同時(shí)間后，測定植株干重、葉綠素a及葉綠素b的含量，將所得結(jié)果繪制如圖．請回答相關(guān)問題．
（1）利用試劑無水乙醇分別提取6組植株的色素，并將每組色素均分為兩份，分別進(jìn)行下列操作：
①紙層析法分離所提取色素，得到的兩條葉綠素的色素帶中，距濾紙條上濾液細(xì)線較遠(yuǎn) （遠(yuǎn)或近）的色素帶較寬．
②對提取的色素進(jìn)行藍(lán)紫光吸收能力測試，隨遮光程度的增強(qiáng)，吸收能力增強(qiáng)．
（2）不遮光處理與遮光程度I、II相比，植株干重小，可能的原因是：光照強(qiáng)度大，間接引起氣孔關(guān)閉，導(dǎo)致光合作用的暗反應(yīng)受到影響所致．遮光程度V時(shí)，光照強(qiáng)度最小，此時(shí)光合作用速率和呼吸作用速率的關(guān)系是光合作用速率=呼吸作用速率．
（3）設(shè)葉綠素a與葉綠素b的比值為N，則根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，在遮光程度II-V之間，甲的凈光合作用強(qiáng)度與N呈正相關(guān)．

Answer 1

分析 1、綠葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑中，如無水乙醇、丙酮．因此可以用無水乙醇或丙酮提取色素．色素能溶解在層析液中，但是溶解度不同，在濾紙條上層析出色素帶，并距濾液細(xì)線由遠(yuǎn)到近的依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a 和葉綠素b．葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍(lán)紫光和紅光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍(lán)紫光．
2、凈光合作用強(qiáng)度=光合作用強(qiáng)度-呼吸作用，凈光合作用強(qiáng)度可以體現(xiàn)為植物的增重量．光照強(qiáng)度大，植物蒸騰作用強(qiáng)，為了防止水分流失過多氣孔關(guān)閉，氣孔關(guān)閉了CO₂攝入量少，暗反應(yīng)減弱，光合作用速率減小，有機(jī)物積累少．

解答 解：（1）綠葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑中，如無水乙醇、丙酮．所以可以用無水乙醇或丙酮提取色素．
①各種色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙條上擴(kuò)散的快，反之，則慢．離層析液由遠(yuǎn)到近的依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a 和葉綠素b．葉綠素中葉綠素a的量較多．
②葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍(lán)紫光和紅光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍(lán)紫光．據(jù)圖可知，隨遮光程度的增強(qiáng)，葉綠素a和葉綠素b量增多，吸收光譜能力增強(qiáng)．
（2）光照強(qiáng)度大，溫度高，植物蒸騰作用強(qiáng)，為了防止水分流失過多氣孔關(guān)閉，氣孔關(guān)閉了CO₂攝入量少，暗反應(yīng)減弱，光合作用速率減小，有機(jī)物積累少．遮光程度Ⅴ時(shí)，光照強(qiáng)度最小，植株干重為2.8g，植物干重沒有發(fā)生變化，說明此時(shí)凈光合作用為0，即光合作用速率等于呼吸速率．  
（3）在遮光程度Ⅱ-Ⅴ之間，葉綠素a與葉綠素b的比值N（$\frac{2.15}{0.45}$→$\frac{2.37}{0.58}$→$\frac{2.55}{0.66}$→$\frac{2.51}{0.78}$）逐漸減少，植物的干重也逐漸減少，因此可推知甲的凈光合作用強(qiáng)度與N呈正相關(guān)．
故答案為：
（1）無水乙醇    ①遠(yuǎn)    ②增強(qiáng)
（2）大     暗     光合作用速率=呼吸作用速率   
（3）正

點(diǎn)評 本題考查了葉綠體色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)、光合作用的相關(guān)內(nèi)容，意在考查考生識圖和理解能力，難度不大．