Question

3．多年生草本植物紫花苜蓿的豆莢和種子早期呈綠色，研究者經(jīng)測(cè)定發(fā)現(xiàn)它們含有葉綠素a，且含量隨著種子的成熟逐漸下降．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）測(cè)定葉綠素a含量前要先制備色素提取液．方法是：將待測(cè)器官剪碎，放入研缽中，加人少許二氧化硅和碳酸鈣，再加入無(wú)水乙醇進(jìn)行充分研磨，過(guò)濾后可獲得色素提取液．
（2）紫花苜蓿早期豆莢和種子含有葉綠素a，推測(cè)豆莢和種子能進(jìn)行光合作用的光反應(yīng)，研究者還在早期豆莢和種子中檢翻了固定CO₂的酶，其活性較高，推測(cè)豆莢和種子還能進(jìn)行光合作用的暗反應(yīng)，前一階段為后一階段提供了ATP和[H]（NADPH）．紫花苜蓿的豆莢和種子早期能進(jìn)行光合作用，有助于種子中有機(jī)物（營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)）的積累．
（3）研究得到紫花苜蓿種子生長(zhǎng)期和成熟期豆莢和葉片光合產(chǎn)物分配到中支的相對(duì)比例（CR），如圖所示．據(jù)圖可知，在種子生長(zhǎng)期，將自身制造的有機(jī)物更多地分配到種子的器官是豆莢．在種子成熟期，豆莢對(duì)種子的CR下降，其原因之一是種子對(duì)光合產(chǎn)物的需求減少，導(dǎo)致豆莢光合產(chǎn)物的輸出量降低．由于紫花苜猜越冬返青時(shí)需要營(yíng)養(yǎng)，因而根（器官）也是光合產(chǎn)物分配的重要碳庫(kù)．

Answer 1

分析 1、葉綠體中的色素都能溶解于有機(jī)溶劑中，如：丙酮（酒精）等，所以可以用丙酮提取葉綠體中的色素．
2、分離色素原理：各色素隨層析液在濾紙上擴(kuò)散速度不同，從而分離色素．溶解度大，擴(kuò)散速度快；溶解度小，擴(kuò)散速度慢．濾紙條從上到下依次是：胡蘿卜素（最窄）、葉黃素、葉綠素a（最寬）、葉綠素b（第2寬），色素帶的寬窄與色素含量相關(guān)．
3、植物在光照條件下進(jìn)行光合作用，光合作用分為光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段，光反應(yīng)階段在葉綠體的類(lèi)囊體薄膜上進(jìn)行水的光解，產(chǎn)生ATP和[H]，同時(shí)釋放氧氣，ATP和[H]用于暗反應(yīng)階段三碳化合物的還原，植物的光合作用受到光照強(qiáng)度、溫度、水分和二氧化碳濃度的影響．

解答 解：（1）測(cè)定葉綠素a含量前要先制備色素提取液．方法是：將待測(cè)器官剪碎，放入研缽中，加入少許二氧化硅和碳酸鈣（或“CaCO₃”），再加入適量無(wú)水乙醇進(jìn)行充分研磨，過(guò)濾后可獲得色素提取液．
（2）紫花苜蓿早期豆莢和種子含有葉綠素a，推測(cè)豆莢和種子能進(jìn)行光合作用的光反應(yīng)，研究者還在早期豆莢和種子中檢測(cè)到了固定CO₂的酶，其活性較高，推測(cè)豆莢和種子還能進(jìn)行光合作用的碳反應(yīng)（或“暗反應(yīng)”），前一階段為后一階段提供了ATP和[H]（NADPH）．紫花苜蓿的豆莢和種子早期能進(jìn)行光合作用，有助于種子中有機(jī)物（或“營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)”）的積累．
（3）據(jù)圖可知，在種子生長(zhǎng)期，將自身制造的有機(jī)物更多地分配到種子的器官是豆莢．
②在種子成熟期，豆莢對(duì)種子的CR下降，其原因之一是種子對(duì)光合產(chǎn)物的需求減少，導(dǎo)致豆莢光合產(chǎn)物的輸出量降低．由于紫花苜蓿越冬返青時(shí)需要營(yíng)養(yǎng)，因而根也是光合產(chǎn)物分配的重要碳庫(kù)．
故答案為：
（1）二氧化硅和碳酸鈣      無(wú)水乙醇    過(guò)濾
（2）光反應(yīng)    暗反應(yīng)    ATP和[H]（NADPH）   有機(jī)物（營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)）
（3）豆莢    輸出    根

點(diǎn)評(píng) 本題以圖形為載體，考查色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)、光合作用的相關(guān)知識(shí)，考查了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�和分析能力，難度適中．影響光合作用的環(huán)境因素有：光照強(qiáng)度、溫度、二氧化碳濃度等，其中光照強(qiáng)度主要影響光反應(yīng)，二氧化碳濃度主要影響暗反應(yīng)；影響光合作用的內(nèi)在因素有：色素的含量、酶的數(shù)量、五碳化合物的含量等．