Question

将长势一致的黄瓜幼苗均分为甲、乙、丙三组，控制不同条件培养（其他条件适宜），一段时间后，测得相关数据如下表．

实验 组别	实验条件	叶绿素a （mg/cm2）	叶绿素b （mg/cm2）	光饱和时 净光合速率 （mmolCO2/m2?s）	光补偿点（光合 速率=呼吸速率 时的光照强度） （umol光子/m2?s）	光饱和点（光合速 率刚达到最大时 的光照强度） （umol光子/m2?s）
甲	100%光照 正常供水	1.8×10-2	0.4×10-2	1.9×10-2	50	1350
乙	15%光照 正常供水	1.7×10-2	0.4×10-2	0.7×10-2	29	540
丙	15%光照 减少供水	2.5×10-2	0.7×10-2	0.9×10-2	23	650

请据表回答下列问题：
（1）与乙组相比，丙组黄瓜幼苗的光补偿点、光饱和点的变化分别是

 

，表明其光合作用强度

 

，发生这些变化的内在原因之一是幼苗叶片中的

 

．
（2）根据上述实验结果，当黄瓜处于冬春栽培季节，光照减弱，可适当

 

，以提高其光合作用强度．
（3）为验证乙、丙两组黄瓜幼苗叶片色素含量的变化情况，应进行以下操作：
①用无水乙醇分别提取甲、乙、丙三组黄瓜幼苗叶片色素；
②利用

 

法分离所提取的色素；
③观察比较甲、乙、丙三组滤纸条上

 

．
（4）叶绿体在光下把ADP和Pi合成ATP的过程称为光合磷酸化．为探究ATP形成的原动力，Jagendorf等科学家在黑暗中进行了如下实验．图中平衡的目的是让类囊体内部的pH和外界溶液相同．

实验在黑暗中进行的目的是

 

．根据实验结果可知叶绿体中ATP形成的原动力自

 

．

Answer 1

考点：光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化,叶绿体色素的提取和分离实验

专题：

分析：分析表格：由于不同的色素在层析液中不同的溶解度，可利用纸层析法分离色素．对比甲、乙、丙三组实验数据，可显示：光照强弱对叶绿素a、b生成量影响不大，但供应水减少的情况下，叶绿素a、b生成量较大，所以当黄瓜幼苗处于冬春栽培季节，可适当减少供水，以提高其光合作用强度．
分析下图：根据实验一的目的可知，实验需要探究“ATP形成的原动力”，而实验一中的自变量为“PH值平衡前或后加入ADP和Pi”，而根据实验结果看出，只有PH值平衡前加入ADP和Pi能够产生ATP，因此可获得相关结论．

解答： 解：（1）由表可知，与乙组相比，丙组黄瓜幼苗的光补偿点上升，光饱和点下降，表明其光合作用强度增大，发生这些变化的内在原因之一是幼苗叶片中的 叶绿素a、b含量增加．
（2）对比甲、乙、丙三组实验数据，可显示，光照强弱对叶绿素a、b生成量影响不大，但供应水减少的情况下，叶绿素a、b生成量较大，所以当黄瓜幼苗处于冬春栽培季节，可适当减少供水，以提高其光合作用强度．
（3）②由于不同的色素在层析液中不同的溶解度，可利用纸层析法分离色素．
③观察比较甲、乙、丙三组滤纸条上呈蓝绿色和黄绿色的色素带的宽度．
（4）根据题意可知，叶绿体在光下把ADP和Pi合成ATP的过程称为光合磷酸化，ATP的形成属于光反应过程中的物质变化，实验在黑暗中进行的目的是避免光照对ATP合成的影响，实验结果看出，PH值平衡前，加入ADP和Pi能够产生ATP，而平衡后加入ADP和Pi后不能产生ATP，说明叶绿体中ATP形成的原动力来自于类囊体膜两侧的pH值（或类囊体膜内侧pH小于外侧）．
故答案为：
（1）下降、上升  增大   叶绿素a、b含量增加
（2）减少供水
（3）纸层析    呈蓝绿色和黄绿色的色素带的宽度
（4）避免光照对ATP合成的影响　类囊体膜两侧的pH差（或类囊体膜内侧pH小于外侧）

点评：本题属于信息提取型试题，通过与光合作用有关的实验考查了光合作用和呼吸作用有关的知识，考生要能够识记光合作用光反应的物质变化和发生场所；能够识记ATP的结构以及生物膜的成分；另外还要求考生具有一定的实验探究能力．