题目内容
【题目】图甲表示在一定光照强度下黑藻叶肉细胞的部分代谢过程，其中a、b、c、d代表不同的细胞结构，①～⑤代表不同的物质。图乙是利用新鲜的绿叶为材料，进行绿叶色素的提取与分离实验，实验结果如图所示：
(1）图甲结构a、b、c中存在色素的结构是________（用字母表示），分离光合色素常用_________（填方法）。
(2)图甲中代表O2的是______________（填番号），代表CO2的是______（填番号），④代表___________（物质），能够产生⑤的细胞器有________（用字母表示）；K+以_____________ 方式进入细胞中。
(3) A、B 是滤纸条上的标记，根据实验现象可知层析液最先所处的位置是___（填“A” 或“B”）处。Ⅱ是____________色素分子。
(4)在色素的提取与分离过程中，偶然发现某植株缺失第Ⅲ条色素带。该实验小组为了研究缺失第Ⅲ条色素带的植株（甲）和正常的植株（乙）光合作用速率的差异，在不同的光照强度下测定了两植株的CO2吸收速率，结果如下表所示：
光照强度(klx) | 0 | 3 | 6 | 9 | 12 | 15 | 18 | 21 | |
C02吸收速率(mgm-2h-1) | 甲 | -3.6 | -0.72 | 2.4 | 3.0 | 4.8 | 6.9 | 7.2 | 7.2 |
乙 | -4.6 | -1 | 2.4 | 3.6 | 5.8 | 7.9 | 8.8 | 9.0 | |
根据表格中信息可知，更适合在强光下生活的是植株__________(填“甲”或“乙”)。当光照强度为9klx时，植株甲的总光合作用速率是否等于植株乙的总光合速率____________，因为____________________________________________________。
【答案】a、c纸层析法③②丙酮酸a、b主动运输A叶绿素a乙否因为在该光照下二者的呼吸速率不同
【解析】
本题采用图表结合的形式考查学生对呼吸作用过程、光合作用过程、绿叶中色素的提取和分离、影响光合作用的因素等相关知识的理解能力以及对实验结果的分析能力。
(1) 图甲中，细胞结构c所示的液泡吸收的①是水分子；a吸收光能，将①②转变成葡萄糖，说明a是叶绿体，②是CO2；葡萄糖变成的④进入b与①③生成①②，说明b是线粒体，③是O2，④是丙酮酸。K+在⑤协助下进入细胞中，据此可推知⑤是ATP。综上分析，结构a、b、c中，存在色素的结构是a、c。绿叶中的四种光合色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的色素分子随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，因而不同色素分子会随层析液在滤纸上通过扩散而分离开，可见，常用纸层析法分离光合色素。
(2)结合对(1) 的分析可知：图甲中代表O2的是③，代表CO2的是②，④代表丙酮酸。ATP产生于光合作用与呼吸作用，因此能够产生⑤的细胞器有a所示的叶绿体和b所示的线粒体。K+以主动运输方式进入细胞中。
(3)用纸层析法分离光合色素时，滤液细线不能没入层析液中，否则滤纸条上不能出现色素带，据此依题意和分析图乙可知：层析液最先所处的位置是A处。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别表示叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素。
(4) 分析表中数据可知，当光照强度大于15klx时，乙植物CO2吸收速率的数值明显高于甲植株，说明乙植物更适合在强光下生活。表中光照强度为零时的CO2吸收速率表示呼吸作用速率，光照强度大于零时的CO2吸收速率表示净光合作用速率，据此可推知：当光照强度为9klx时，植株甲的总光合作用速率＝3.0＋3.6＝6.6 (mgm-2h-1)，植株乙的总光合作用速率＝3.6＋4.6＝8.2 (mgm-2h-1)。综上分析，因为在该光照下二者的呼吸速率不同，所以植株甲的总光合作用速率不等于植株乙的总光合作用速率。
