Question

【题目】研究者用打孔器从生长状况相同的某绿色植物叶片上打出大小、部位相同的若干圆叶片，设法抽取圆叶片内的气体，平均分成若干份，然后置于一定范围内、不同浓度的NaHCO3溶液中，使其沉于底部，在最适温度和最适光照条件下，测量圆叶片全部上浮至液面所需时间，其记录结果如图。请回答下列问题：

(1)现若对该绿色植物叶片中提取出的色素进行分离实验，实验原理是_______________。实验结束后，可观察到离滤液细线最近的是___________（填色素名称）。

(2)实验过程中，圆叶片能上浮的原因是___________。

(3)据图分析，b点圆叶片上浮至液面所需时间小于a点的主要原因是___________。

Answer 1

【答案】各种色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，从而使各种色素相互分离 叶绿素b 在最适温度和最适光照条件下，圆叶片同时进行光合作用和呼吸作用，且光合速率大于呼吸速率，释放氧气，叶肉细胞间隙中的氧气增加，使圆叶片受到的浮力增加，最终导致圆叶片上浮 b点时NaHCO3溶液浓度较高，CO2供应较多，细胞光合作用强度较强，而呼吸作用强度未变，O2释放量较a点多，故上浮时间短

【解析】

光合作用强度越大，产生的氧气就越多，圆叶片上浮至液面所需时间越短，根据题图可知，随着NaHCO3溶液浓度的增加，圆叶片上浮至液面所需时间逐渐减少，但是NaHCO3溶液浓度达到一定程度后，随着NaHCO3溶液浓度的增加，所需要的时间开始上升，说明随着NaHCO3溶液浓度的上升，光合速率不断上升，但是达到一定程度后又开始下降。色素易溶于有机溶剂中，所以可用无水乙醇等提取色素；不同色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢，从而可用层析液分离色素。层析后滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b，色素带的宽窄与色素含量相关。

(1)色素分离原理是各种色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，从而使各种色素相互分离。实验结束后，可观察到离滤液细线最近的是叶绿素b。

(2)实验过程中，在适宜温度和光照条件下，圆叶片同时进行光合作用和呼吸作用，当光合速率大于呼吸速率时，释放氧气，叶肉细胞间隙中的氧气增加，使圆叶片受到的浮力增加，最终导致圆叶片上浮。

(3)光合作用强度越大，产生的氧气就越多，上浮至液面所需时间越短，b点时NaHCO3溶液浓度较高，CO2供应较多，细胞光合作用强度较强，而呼吸作用强度未变，O2释放量较a点多，故上浮时间短。