Question

8．图1表示某适宜温度条件下，植物CO₂的吸收速率与光照强度的关系．请据图分析回答下列问题：

（1）当光照强度为a时，A植物的呼吸强度比B植物的呼吸强度强，A植物光合作用消耗CO₂的速率是4mg/（m²•h），产生的CO₂可全部用于光合作用的暗反应阶段．
当光照强度为b时，A植物照光X小时，然后黑暗12小时，能够使叶片干物质的量和处理前一样．则X=4．
（2）A和B两种植物，适宜在弱光条件下生长的是B；当光照强度为b时，限制A植物光合作用的主要因素是CO₂浓度；此时叶绿体中ADP的运动方向是从叶绿体基质到类囊体薄膜．
（3）为研究城市环境污染对某植物生命活动的影响，研究者测定了不同污染程度下某植物叶片光合色素的相关指标，结果如表所示：
不同环境条件下叶片光合色素含量

环境	叶绿素a （单位：mg/g）	叶绿素b （单位：mg/g）	类胡萝卜素 （单位：mg/g）
相对清洁区	2	1	0.5
轻度污染区	1.8	0.8	0.5
中度污染区	1.4	0.6	0.5
重度污染区	1.2	0.5	0.5

①叶绿体中的色素可依据叶绿体中的色素溶于有机溶剂（不溶于水）的原理而使用无水乙醇提取，再用纸层析法将4种色素分离．
②提取绿叶中的色素时，应加入碳酸钙以避免叶绿体色素被破坏．若按下面实验装置来分离色素，正确的实验结果是图A所示（深色圆圈表示色素环）．

③据上表分析污染加剧对植物的影响：污染加剧会导致叶绿素a和叶绿素b含量下降．

Answer 1

分析 1、观察题图1可知本题考查光照强度与光合作用之间的关系．要明确各段曲线的含义：
①当光照强度（CO₂浓度）为0，此时只进行细胞呼吸，释放的CO₂量可表示此时细胞呼吸的强度．
②当二氧化碳的吸收量为0时，细胞呼吸释放的CO₂全部用于光合作用，即光合作用强度等于细胞呼吸强度．
③当二氧化碳的吸收量为0时左边，此时细胞呼吸强度大于光合作用强度．
④当二氧化碳的吸收量为0时右边，光合作用强度大于呼吸作用强度．
a为光的补偿点此时光合作用的速率等于呼吸作用速率，b为光饱和点．
2、分析题表：随污染程度的加剧，叶绿素a、叶绿素b的含量都逐渐下降，类胡萝卜素的含量不变．
3、叶绿体色素的提取和分离实验：①提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素．②分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素．溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢．

解答 解：（1）黑暗下，光照强度为0，只能进行细胞呼吸，可以看出A植物的呼吸强度比B植物的呼吸强度强，在a点，A植物二氧化碳吸收速率为0，说明光合强度=呼吸强度=4mg/m²•h．当光照强度为b时，A植物净光合作用=24，呼吸速率=4，当A植物照光X小时，然后黑暗12小时，能够使叶片干物质的量和处理前一样，即有24×X-4×12=24，X=2．
（2）由图可知，B植物的光补偿点和光饱和点都比B植物低，适宜在弱光下生活，当光照强度为b时，A植物达到了最大的光合速率，b点即光饱和点，此时限制A植物光合作用的主要因素是二氧化碳浓度．此时叶绿体中ADP从叶绿体基质运到类囊体薄膜合成ATP．
（3）①叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂，所以，可以在叶片被磨碎以后用乙醇提取叶绿体中的色素．色素分离原理：叶绿体中的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，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢．根据这个原理就可以将叶绿体中不同的色素分离开来．
②提取绿叶中色素时，需要加入无水乙醇（丙酮）、SiO₂、CaCO₃，其中无水乙醇（丙酮）的作用是提取色素，SiO₂的作用是使研磨更充分，CaCO₃的作用是防止色素被破坏．分离色素时，用层析液，不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度越大，随着层析液扩散的速度越快，距点样处越远．距点样处的距离由近到远的色素依次是：叶绿素b、叶绿素a、叶黄素和胡萝卜素．其中叶绿素a含量最多，色素带最宽，胡萝卜素含量最少，色素带最窄．故选：A．
③由表格数据可知：污染加剧对植物的影响是影响光合作用的叶绿素a和叶绿素b的含量来影响光合作用的．
故答案为：
（1）强     4      2      
（2）B    CO₂浓度    从叶绿体基质到类囊体薄膜
（3）①叶绿体中的色素溶于有机溶剂（不溶于水）        纸层析
②碳酸钙         A
③叶绿素a和叶绿素b

点评 本题的知识点是光合作用、细胞呼吸的过程、光合作用色素的提取与分离、影响光合作用与细胞呼吸的因素，主要考查学生分析题图获取信息并理解有效信息解决问题的能力，强化学生对相关知识的理解与运用．