Question

【題目】請回答下列有關(guān)光合作用和呼吸作用的問題。

（1）下表為某課外小組探究影響植物光合速率的因素所做的相關(guān)實驗。據(jù)表可知，該實驗的自變量有________________________________。

容器	植物種類	部位	光質(zhì)	溫度(℃)	O2增加量(mL/8小時)
1	菠菜	葉	紅	20	110
2	紫羅蘭	葉	黃	20	18
3	紫羅蘭	根	紅	20	－10
4	天竺葵	葉	紅	20	90
5	天竺葵	葉	黃	20	12

為探究黃光培養(yǎng)條件下天竺葵的葉綠素含量是否發(fā)生改變，提出實驗思路如下：

分別取________和黃光條件下培養(yǎng)的天竺葵葉片，提取其中的色素并分離，通過比較濾紙條上的_______________來判斷葉綠素含量是否發(fā)生改變。

（2）圖是從新鮮綠葉中提取的四種光合色素在濾紙上分離的情況。圖中四種色素在層析液中溶解度最小_____（填甲或乙或丙或�。�，四種色素中，丙和丁主要吸收__________光。

（3）某同學(xué)將生長一致的菠菜幼苗平均分為甲、乙兩組，甲組置于陽光下培養(yǎng)，乙組置于黑暗中培養(yǎng)，其他條件適宜。一段時間后，測定麥苗的干重，發(fā)現(xiàn)兩組存在明顯差異。兩組麥苗中，干重較大的是____組，原因是________________________。

（4）將提取的完整線粒體和葉綠體懸浮液，分別加入盛有丙酮酸溶液和NaHCO3溶液的兩支大小相同的試管中，給予充足光照，都會產(chǎn)生氣泡，請問這兩種氣泡成分是否一樣？請解釋原因。___________________

Answer 1

【答案】植物的種類、部位、光質(zhì) 自然光 (或白光） 葉綠素a和葉綠素b色素帶的寬窄（葉綠素色素帶的寬窄） 甲 藍(lán)紫 甲 甲組能進(jìn)行光合作用，積累有機(jī)物；乙組不能進(jìn)行光合作用，同時呼吸作用消耗有機(jī)物 不一樣 因為丙酮酸在線粒體中進(jìn)行有氧呼吸，產(chǎn)生了CO2，而葉綠體利用CO2進(jìn)行光合作用產(chǎn)生O2

【解析】

綠葉中色素的提取和分離實驗，提取色素時需要加入無水乙醇（溶解色素）、石英砂（使研磨更充分）和碳酸鈣（防止色素被破壞）；分離色素時采用紙層析法，原理是色素在層析液中的溶解度不同，隨著層析液擴(kuò)散的速度不同，最后的結(jié)果是觀察到四條色素帶，從上到下依次是胡蘿卜素（橙黃色）、葉黃素（黃色）、葉綠素a（藍(lán)綠色）、葉綠素b（黃綠色），類胡蘿卜素吸收藍(lán)紫光，而葉綠素吸收紅光和藍(lán)紫光。

（1）據(jù)表可知，該實驗的自變量有植物的種類、部位、光質(zhì)三種，因變量是氧氣的增加量。若要探究黃光培養(yǎng)條件下天竺葵的葉綠素含量是否發(fā)生改變，根據(jù)題目分析自變量是是否用黃光照射，檢測指標(biāo)是色素含量的變化提出實驗思路如下：

分別將長勢相同的天竺葵置于黃光和自然光照射下，照射一段時間后，分別取自然光和黃光條件下培養(yǎng)的天竺葵葉片，提取其中的色素并分離，因為色素帶的寬窄表示色素含量的多少，故通過比較濾紙條上的葉綠素a和葉綠素b色素帶的寬窄來判斷葉綠素含量是否發(fā)生改變。

（2）根據(jù)圖中色素分布情況，可知圖中四種色素分別是，甲為葉綠素b，乙為葉綠素b，丙為葉黃素，丁為胡蘿卜素，分離色素的原理是根據(jù)色素在層析液中的溶解度的大小來分離的，通常為溶解度大的擴(kuò)散的快，溶解度小的擴(kuò)散得慢，據(jù)此可知在層析液中溶解度最小甲，四種色素中，丙和丁主要吸收藍(lán)紫光。

（3）根據(jù)實驗的過程甲組置于陽光下培養(yǎng)，乙組置于黑暗中培養(yǎng)，其他條件適宜。一段時間后，測定麥苗的干重可推測兩組麥苗中，干重較大的是甲組，因為甲組幼苗置于光照條件下，在進(jìn)行呼吸消耗有機(jī)物的同時也能進(jìn)行光合作用制造有機(jī)物，而乙組幼苗不能進(jìn)行光合作用制造有機(jī)物，反而還要消耗有機(jī)物。

（4）將提取的完整線粒體加入盛有丙酮酸溶液中會進(jìn)行有氧呼吸的二、三階段，產(chǎn)生二氧化碳；而將葉綠體懸浮液置于NaHCO3溶液中，給予充足光照，由于NaHCO3溶液能提高二氧化碳，故可進(jìn)行光合作用產(chǎn)生氧氣。