Question

2．科研人員對獼猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性進行了系列研究．圖1為光合放氧測定裝置示意圖，圖2為不同光照條件下果肉隨時間變化的光合放氧曲線．請回答下列問題：

（1）取果肉薄片放入含乙醇的試管，并加入適量CaCO₃，以防止葉綠素降解．長時間浸泡在乙醇中的果肉薄片會變成白色，原因是光合色素溶解在乙醇中．
（2）圖1中影響光合放氧速率的因素有光照、溫度、CO₂（NaHCO₃）濃度．氧電極可以檢測反應(yīng)液中氧氣的濃度，測定前應(yīng)排除反應(yīng)液中溶解氧的干擾．
（3）圖1在反應(yīng)室中加入NaHCO₃的主要作用是提供CO₂．若提高反應(yīng)液中NaHCO₃濃度，果肉放氧速率的變化是增大后穩(wěn)定 （填“增大”、“減小”、“增大后穩(wěn)定”或“穩(wěn)定后減小”）．
（4）圖2中不同時間段曲線的斜率代表光合放氧的速率，對15～20min 曲線的斜率幾乎不變的合理解釋是光合產(chǎn)氧量與呼吸耗氧量相等；若在20min后停止光照，則短時間內(nèi)葉綠體中含量減少的物質(zhì)有①②③ （填序號：①C₅   ②ATP    ③[H]④C₃ ），可推測20～25min曲線的斜率為負值 （填“正值”、“負值”或“零”）．

Answer 1

分析 1、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（藍綠色）、葉綠素b（黃綠色）．
2、影響光合速率的環(huán)境因素包括溫度、二氧化碳濃度、光照強度、水和礦質(zhì)元素等，其中二氧化碳影響光合作用強度的曲線圖如圖所示：
3、分析圖2：圖中1-15min氧氣濃度增加，細胞呼吸速率小于光合速率；15～20min氧氣濃度不變，細胞呼吸速率等于光合速率．

解答 解：（1）提取光合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）；由于光合色素能溶解在乙醇中，因此長時間浸泡在乙醇中的果肉薄片會變成白色．
（2）圖1中影響光合放氧速率的因素有光照、溫度（水浴）、CO₂（NaHCO₃）濃度．氧電極可以檢測反應(yīng)液中氧氣的濃度，測定前應(yīng)排除反應(yīng)液中溶解氧的干擾．
（3）圖1中NaHCO₃分解可產(chǎn)生CO₂，因此在反應(yīng)室中加入NaHCO₃的主要作用是提供CO₂．根據(jù)分析中二氧化碳影響光合速率的曲線圖可知，若提高反應(yīng)液中NaHCO₃濃度，即提高二氧化碳濃度，果肉放氧速率的變化是增大后穩(wěn)定．
（4）15～20min 氧氣濃度不再變化的原因是光合產(chǎn)氧量與呼吸耗氧量相等；光照直接影響的是光反應(yīng)，若在20min后停止光照，則光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]減少，而光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]用于暗反應(yīng)三碳化合物的還原，因此三碳化合物的還原減慢，而短時間內(nèi)二氧化碳的固定不受影響，因此C₃增多，而C₅減少．綜合以上可知，綠體中含量減少的物質(zhì)有①②③；20～25min停止光照后，光合作用產(chǎn)生氧氣速率減慢，而呼吸速率消耗氧氣速率不受影響，因此氧氣不斷減少，曲線的斜率為負值．
故答案為：
（1）CaCO₃       光合色素溶解在乙醇中
（2）光照、溫度、CO₂（NaHCO₃）濃度     溶解氧
（3）提供CO₂ 增大后穩(wěn)定
（4）光合產(chǎn)氧量與呼吸耗氧量相等      ①②③負值

點評 本題結(jié)合圖解，考查光合作用和呼吸作用的相關(guān)知識，要求考生識記光合作用的具體過程，掌握影響光合速率的環(huán)境因素及相關(guān)曲線圖，能結(jié)合圖中信息準確答題，屬于考綱理解和應(yīng)用層次的考查．