Question

18．某科研小組對黃瓜幼苗代謝問題進行了探究．如圖表示在適宜光照條件下黃瓜幼苗的一個細胞內(nèi)發(fā)生的部分生理過程（用序號表示）．
科研人員將長勢一致、健壯的黃瓜幼苗隨機均分為甲、乙、丙三組，分別置于人工氣候室中，控制不同條件培養(yǎng)（其他條件適宜）．一段時間后，測得黃瓜幼苗葉片的葉綠素a、b含量及其他相關(guān)數(shù)據(jù)如表．請回答下列問題：

實驗組	實驗條件	葉綠素a （mg/cm2）	葉綠素b （mg/cm2）	光飽和時凈光合速率 （mmolCO2/m2•s）	光補償點（μmol光子/m2•s）	光飽和點（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，減少供水	2.5×10-2	0.7×10-2	0.9×10-2	23	650

（注：乙、丙兩組的弱光照均為15%的正常光照；丙組減少供水為50%的正常供水）
（1）圖一中a代表的物質(zhì)名稱是H₂O．②過程進行的場所是線粒體（內(nèi)膜）．①過程產(chǎn)生的[H]用于③過程作用是將三碳化合物還原成糖類（有機物）．
（2）上表中甲、乙二組實驗中的自變量是光照強度（正常光照、弱光照）；為驗證黃瓜幼苗葉片色素含量的變化情況，可用無水乙醇提取黃瓜幼苗葉片色素，然后利用層析液（填試劑）分離所提取的色素．丙組的層析結(jié)果與甲組相比濾紙上變寬的色素帶（從上向下）為第三、四條．
（3）乙、丙兩組黃瓜幼苗的光合作用強度較強的是丙組，據(jù)上表可知，其內(nèi)在原因之一是該組黃瓜幼苗葉片中的葉綠素a、b含量較多．根據(jù)上述實驗結(jié)果，當(dāng)黃瓜幼苗處于冬春栽培季節(jié)，光照減弱，可適當(dāng)減少供水，以提高其光合作用強度．
（4）某同學(xué)想以新鮮的黃瓜幼苗葉片為材料，探究環(huán)境條件對細胞呼吸速率的影響，請幫助他提出一個探究課題探究溫度（CO₂濃度）對細胞呼吸速率的影響．

Answer 1

分析 分析題圖一可知，①是光反應(yīng)階段，②是有氧呼吸的第三階段，③是暗反應(yīng)階段，④是有氧呼吸的第一、第二階段；
分析表格中的信息可知，甲乙對照，實驗的自變量是光照強度，乙丙對照自變量是供水量，葉綠素的含量、光飽和時凈光合速率、光的補償點、光的飽和點屬于自變量；葉綠素提取的原理是葉綠素能溶解于無水乙醇中，分離的原理是不同色素在層析液中的溶解度不同，在濾紙條上隨層析液擴散的速度不同．

解答 解：（1）①是光反應(yīng)階段，a物質(zhì)經(jīng)過光反應(yīng)產(chǎn)生了氧氣和還原氫，a是水；②是有氧呼吸的第三階段，發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上；光反應(yīng)產(chǎn)生的還原氫由于還原三碳化合物形成糖類．
（2）分析圖實驗中的信息可知，甲、乙二組實驗中的自變量是光照強度不同，甲是正常光照，乙是弱光照；葉綠素的提取和分離，分離的原理是不同色素在層析液中的溶解度不同，在濾紙條上隨層析液擴散的速度不同，因此可以用層析液分離提取的色素．分離的原理是不同色素在層析液中的溶解度不同，在濾紙條上隨層析液擴散的速度不同，因此可以用層析液分離提取的色素．分析表格可知，丙組的葉綠素a和葉綠素b的含量均高于b甲組，因此丙組的層析結(jié)果與甲組相比濾紙條上變寬的色素帶為第三、四條．
（3）分析表格中的信息可知，乙丙兩組實驗的自變量是供水量不同，丙組供水較少，乙組供水較多，光飽和時凈光合速率是丙組大于乙組，因此丙組光合作用強度較強；分析表格中信息可知，丙組的葉綠素a、b含量較乙組高，這可能是丙組光合作用較強的原因；根據(jù)表格中的信息當(dāng)黃瓜幼苗處于冬春栽培季節(jié)，光照減弱，可適當(dāng)減少供水，以提高其光合作用強度．
（4）該實驗探究的課題可以是探究溫度（二氧化碳濃度）對細胞呼吸速率的影響．
故答案應(yīng)為：
（1）H₂O    線粒體（內(nèi)膜）   將三碳化合物還原成糖類（有機物）
（2）光照強度（正常光照、弱光照）    層析液      三、四
（3）丙組      葉綠素a、b含量較多     減少供水
（4）探究溫度（CO₂濃度）對細胞呼吸速率的影響

點評 本題考查了光合作用和有氧呼吸過程中的物質(zhì)變化和能量變化，以及色素的吸收光譜和提取和分離實驗，要求考生能夠根據(jù)相關(guān)生理過程判斷圖解中表示的生理作用；識記色素的吸收光譜以及色素的提取和分離實驗的原理和方法等，難度適中．