Question

3．红掌是半阴生高等植物，图甲表示提取红掌绿色叶片中的色素在滤纸条上分离后的结果，图乙表示夏季时红掌在不同遮光处理条件下净光合速率的日变化曲线．请据图回答下列问题：

（1）绿叶中的色素能够溶解在无水乙醇等有机溶剂中，若某同学研磨时忘记加碳酸钙，则滤纸条上会发生变化的色素带是3、4（填数字）．
（2）图乙中b点时叶肉细胞内能够合成ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体；M点得含义是光合作用吸收的CO₂等于呼吸释放的CO₂，此时叶肉细胞内叶绿体产生O₂的速率大于（填“大于”、“等于”或“小于”）线粒体消耗O₂的速率．
（3）本实验的自变量为不同遮光处理条件和时间，无关变量有温度、二氧化碳浓度（写出两种即可）．
（4）由图乙可看出适当遮光能够增加红掌的净光合速率，某同学做出的推测为：适当遮光可能导致叶绿素含量增加，请设计一个实验验证该同学的推测是否正确，简单的写出实验思路即可：可以将不同遮光处理条件下的红掌叶片，进行色素的提取和分离，适当遮光条件下的叶片叶绿素a和叶绿素b的条带加宽（3和4加宽）．

Answer 1

分析 分析图甲：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．滤纸条从上到下依次是：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）．
分析图乙：由于红掌是半阴生高等植物，光照过强反而会抑制它的生长，所以出现图中不遮光条件的曲线Ⅱ在中午下降的趋势，这是气孔关闭的结果．

解答 解：（1）绿叶中的色素能够溶解在无水乙醇有机溶剂中，碳酸钙能保护叶绿素在研磨时不被破坏，若某同学研磨时忘记加碳酸钙，则叶绿素被破坏，滤纸条上会发生变化的色素带是（滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b）3和4．
（2）图乙中b点时光合速率大于呼吸速率，叶肉细胞能够合成ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体，由图可知，M点是光的补偿点，光合作用的细胞吸收的CO₂=（光合作用+非光合作用细胞）的呼吸释放的CO₂．所以光合作用的细胞内叶绿体产生O₂的速率大于线粒体消耗O₂的速率．
（3）分析曲线图可知，本实验的自变量为不同遮光处理条件和时间，无关变量有温度、二氧化碳浓度．
（4）要验证：适当遮光可能导致叶绿素含量增加，可以将不同遮光处理条件下的红掌叶片，进行色素的提取和分离，适当遮光条件下的叶片叶绿素a和叶绿素b的条带加宽（3和4加宽）．
故答案为：
（1）无水乙醇   3和4
（2）细胞质基质、线粒体和叶绿体    光合作用吸收的CO₂等于呼吸释放的CO₂ 大于
（3）不同遮光处理条件和时间    温度、二氧化碳浓度
（4）可以将不同遮光处理条件下的红掌叶片，进行色素的提取和分离，适当遮光条件下的叶片叶绿素a和叶绿素b的条带加宽（3和4加宽）

点评 本题考查光对植物光合速率的影响，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构并能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容的能力．