Question

【題目】為了探究缺Mg對(duì)龍眼樹(shù)光合速率的影響，某實(shí)驗(yàn)小組在不同程度的缺鎂培養(yǎng)液中培養(yǎng)龍眼樹(shù)，測(cè)定的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示（光補(bǔ)償點(diǎn)指的是光合速率和呼吸速率相等時(shí)的光照強(qiáng)度，光飽和點(diǎn)是指達(dá)到最大光合速率所需的最小光照強(qiáng)度）。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

組別	處理 /（Mg2+mmol·L-1）	呼吸速率 /CO2μmol·m-2·s-1）	光補(bǔ)償點(diǎn) /（μmol光子·m-2·s-1）	光飽和點(diǎn) /（μmol光子·m-2·s-1）
甲	0	1．3	43．3	724
乙	1	0．9	31．5	811
丙（對(duì)照）	4	0．4	16．7	1000

（1）為了檢驗(yàn)缺Mg對(duì)葉綠體中色素合成的影響需要提取色素，提取色素時(shí)需要向盛有剪碎綠葉的研缽中加入有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇，以及____________；分離色素的原理是______________________，分離結(jié)束后，離點(diǎn)樣處最遠(yuǎn)的色素為____________。

（2）分析表格數(shù)據(jù)，在丙組植株所對(duì)應(yīng)的光補(bǔ)償點(diǎn)下，甲組植株________________（填“能”或“不能”）正常生長(zhǎng)。處于光飽和點(diǎn)時(shí)，限制甲組植株光合速率的主要外界因素可能有________________。

（3）缺Mg會(huì)使植物的光補(bǔ)償點(diǎn)增大，結(jié)合表格數(shù)據(jù)和所學(xué)知識(shí)，試從光合作用和呼吸作用兩個(gè)方面分析，其原因是_____________________________。

Answer 1

【答案】CaCO3和SiO2 不同色素在層析液中溶解度不同，在濾紙條上的擴(kuò)散速率不同 胡蘿卜素 不能 Mg2+濃度、CO2濃度（和溫度） 缺Mg2+會(huì)影響光合色素的合成，降低光合速率，同時(shí)增大了呼吸速率，因此要在更強(qiáng)的光照強(qiáng)度下才能使植物的光合速率等于呼吸速率，即光補(bǔ)償點(diǎn)增大

【解析】

1、該實(shí)驗(yàn)自變量是鎂離子的濃度，因變量是呼吸速率、光飽和點(diǎn)和光補(bǔ)償點(diǎn)。

2、色素提取和分離過(guò)程中幾種化學(xué)物質(zhì)的作用：（1）無(wú)水乙醇作為提取液，可溶解綠葉中的色素。（2）層析液用于分離色素。（3）二氧化硅破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，使研磨充分。（4）碳酸鈣可防止研磨過(guò)程中色素被破壞。

3、分離綠葉中色素原理：各色素隨層析液在濾紙上擴(kuò)散速度不同，從而分離色素。溶解度大，擴(kuò)散速度快；溶解度小，擴(kuò)散速度慢。濾紙條從上到下依次是：胡蘿卜素（最窄）、葉黃素、葉綠素a（最寬）、葉綠素b（第2寬），色素帶的寬窄與色素含量相關(guān)。

（1）提取色素時(shí)需要加入有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇溶解色素，以及CaCO3防止色素被破壞和有利于充分研磨的SiO2；分離色素的原理是不同色素在層析液中溶解度不同，在濾紙條上的擴(kuò)散速率不同，因胡蘿卜素在層析液中溶解度最大，在濾紙帶中擴(kuò)散速度最快，故分離結(jié)束后其離點(diǎn)樣處最遠(yuǎn)。

（2）分析表格數(shù)據(jù)，在丙組植株所對(duì)應(yīng)的光補(bǔ)償點(diǎn)下，甲組植株凈光合速率小于零，不能正常生長(zhǎng)。處于光飽和點(diǎn)時(shí)，光照強(qiáng)度不再是限制因素，因甲組植株缺乏鎂離子，故限制甲組植株光合速率的主要外界因素可能有Mg2+濃度、CO2濃度（和溫度）。

（3）據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，缺Mg2+會(huì)影響光合色素的合成，降低光合速率，同時(shí)增大了呼吸速率，因此要在更強(qiáng)的光照強(qiáng)度下才能使植物的光合速率等于呼吸速率，即缺Mg會(huì)使植物的光補(bǔ)償點(diǎn)增大。