Question

2．科研人员对猕猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性进行了系列研究．图1为光合放氧测定装置示意图，图2为不同光照条件下果肉随时间变化的光合放氧曲线．请回答下列问题：

（1）取果肉薄片放入含乙醇的试管，并加入适量CaCO₃，以防止叶绿素降解．长时间浸泡在乙醇中的果肉薄片会变成白色，原因是光合色素溶解在乙醇中．
（2）图1中影响光合放氧速率的因素有光照、温度、CO₂（NaHCO₃）浓度．氧电极可以检测反应液中氧气的浓度，测定前应排除反应液中溶解氧的干扰．
（3）图1在反应室中加入NaHCO₃的主要作用是提供CO₂．若提高反应液中NaHCO₃浓度，果肉放氧速率的变化是增大后稳定 （填“增大”、“减小”、“增大后稳定”或“稳定后减小”）．
（4）图2中不同时间段曲线的斜率代表光合放氧的速率，对15～20min 曲线的斜率几乎不变的合理解释是光合产氧量与呼吸耗氧量相等；若在20min后停止光照，则短时间内叶绿体中含量减少的物质有①②③ （填序号：①C₅   ②ATP    ③[H]④C₃ ），可推测20～25min曲线的斜率为负值 （填“正值”、“负值”或“零”）．

Answer 1

分析 1、绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素）、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）；分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）．
2、影响光合速率的环境因素包括温度、二氧化碳浓度、光照强度、水和矿质元素等，其中二氧化碳影响光合作用强度的曲线图如图所示：
3、分析图2：图中1-15min氧气浓度增加，细胞呼吸速率小于光合速率；15～20min氧气浓度不变，细胞呼吸速率等于光合速率．

解答 解：（1）提取光合色素时需要加入无水乙醇（溶解色素）、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）；由于光合色素能溶解在乙醇中，因此长时间浸泡在乙醇中的果肉薄片会变成白色．
（2）图1中影响光合放氧速率的因素有光照、温度（水浴）、CO₂（NaHCO₃）浓度．氧电极可以检测反应液中氧气的浓度，测定前应排除反应液中溶解氧的干扰．
（3）图1中NaHCO₃分解可产生CO₂，因此在反应室中加入NaHCO₃的主要作用是提供CO₂．根据分析中二氧化碳影响光合速率的曲线图可知，若提高反应液中NaHCO₃浓度，即提高二氧化碳浓度，果肉放氧速率的变化是增大后稳定．
（4）15～20min 氧气浓度不再变化的原因是光合产氧量与呼吸耗氧量相等；光照直接影响的是光反应，若在20min后停止光照，则光反应产生的ATP和[H]减少，而光反应产生的ATP和[H]用于暗反应三碳化合物的还原，因此三碳化合物的还原减慢，而短时间内二氧化碳的固定不受影响，因此C₃增多，而C₅减少．综合以上可知，绿体中含量减少的物质有①②③；20～25min停止光照后，光合作用产生氧气速率减慢，而呼吸速率消耗氧气速率不受影响，因此氧气不断减少，曲线的斜率为负值．
故答案为：
（1）CaCO₃       光合色素溶解在乙醇中
（2）光照、温度、CO₂（NaHCO₃）浓度     溶解氧
（3）提供CO₂ 增大后稳定
（4）光合产氧量与呼吸耗氧量相等      ①②③负值

点评 本题结合图解，考查光合作用和呼吸作用的相关知识，要求考生识记光合作用的具体过程，掌握影响光合速率的环境因素及相关曲线图，能结合图中信息准确答题，属于考纲理解和应用层次的考查．