题目内容

13．对长白山某植物甲进行如下实验操作：①取若干株长势相同的植物甲均分成6组，测得每组平均干重为2.8g；②第1组不遮光，2-6组分别进行程度为I-V的遮光处理（遮光程度依次增强），其他生长条件相同且适宜；③培养相同时间后，测定植株干重、叶绿素a及叶绿素b的含量，将所得结果绘制如图．请回答相关问题．
（1）利用试剂无水乙醇分别提取6组植株的色素，并将每组色素均分为两份，分别进行下列操作：
①纸层析法分离所提取色素，得到的两条叶绿素的色素带中，距滤纸条上滤液细线较远 （远或近）的色素带较宽．
②对提取的色素进行蓝紫光吸收能力测试，随遮光程度的增强，吸收能力增强．
（2）不遮光处理与遮光程度I、II相比，植株干重小，可能的原因是：光照强度大，间接引起气孔关闭，导致光合作用的暗反应受到影响所致．遮光程度V时，光照强度最小，此时光合作用速率和呼吸作用速率的关系是光合作用速率=呼吸作用速率．
（3）设叶绿素a与叶绿素b的比值为N，则根据实验数据分析，在遮光程度II-V之间，甲的净光合作用强度与N呈正相关．

分析 1、绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂中，如无水乙醇、丙酮．因此可以用无水乙醇或丙酮提取色素．色素能溶解在层析液中，但是溶解度不同，在滤纸条上层析出色素带，并距滤液细线由远到近的依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a 和叶绿素b．叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光．
2、净光合作用强度=光合作用强度-呼吸作用，净光合作用强度可以体现为植物的增重量．光照强度大，植物蒸腾作用强，为了防止水分流失过多气孔关闭，气孔关闭了CO2摄入量少，暗反应减弱，光合作用速率减小，有机物积累少．

解答 解：（1）绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂中，如无水乙醇、丙酮．所以可以用无水乙醇或丙酮提取色素．
①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条上扩散的快，反之，则慢．离层析液由远到近的依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a 和叶绿素b．叶绿素中叶绿素a的量较多．
②叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光．据图可知，随遮光程度的增强，叶绿素a和叶绿素b量增多，吸收光谱能力增强．
（2）光照强度大，温度高，植物蒸腾作用强，为了防止水分流失过多气孔关闭，气孔关闭了CO2摄入量少，暗反应减弱，光合作用速率减小，有机物积累少．遮光程度Ⅴ时，光照强度最小，植株干重为2.8g，植物干重没有发生变化，说明此时净光合作用为0，即光合作用速率等于呼吸速率．  
（3）在遮光程度Ⅱ-Ⅴ之间，叶绿素a与叶绿素b的比值N（$\frac{2.15}{0.45}$→$\frac{2.37}{0.58}$→$\frac{2.55}{0.66}$→$\frac{2.51}{0.78}$）逐渐减少，植物的干重也逐渐减少，因此可推知甲的净光合作用强度与N呈正相关．
故答案为：
（1）无水乙醇    ①远    ②增强
（2）大     暗     光合作用速率=呼吸作用速率   
（3）正

点评 本题考查了叶绿体色素的提取和分离实验、光合作用的相关内容，意在考查考生识图和理解能力，难度不大．

练习册系列答案
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