Question

“玫瑰香”草莓享誉全国,为提高产量和质量,科研人员进行如下实验:

实验一:选取生长良好的草莓幼苗进行光照和遮阴处理,并对两种环境下幼苗的光合色素含量测定。

实验二:将消毒后生理状态良好且相同的草莓幼苗分别置于pH为a、b、c、d和e的培养液中培养,其他条件适宜。培养一段时间后,测定草莓幼苗叶片光合速率、呼吸速率,结果如下图:

(1)实验一中所测定的吸收光能的色素除了叶绿素a、叶绿素b之外,还包括        ,这些物质分布在           (填具体结构)。测定色素含量前,需要提取色素,提取的方法是:在剪碎的绿叶中加入SiO₂、       、无水乙醇后快速研磨,经过滤获得色素滤液。

(2)草莓光反应产生的[H]与叶绿体基质中的         反应生成(CH₂O)，本实验除了通过测定氧气释放量，还可以通过测定CO₂          来计算净光合速率。

(3)培养草莓幼苗的过程中,隔天更换培养液,除了可以防止缺氧造成烂根和营养不足之外,还能防止培养液的       改变,影响实验结果。在替换下来的培养液中加入          ，溶液颜色将由蓝变绿再变黄。

(4)若pH为a时,水稻幼苗要正常生长,每天适宜的光照时间不少于     h(保留整数)。

Answer

(除标记外，每空1分,共10分)

(1)类胡萝卜素(胡萝卜素和叶黄素) （2分） (叶绿体)类囊体的薄膜(或基粒、类囊体) 碳酸钙(CaCO3)

(2)三碳化合物(C3) 吸收量

(3)pH 溴麝香草酚蓝水溶液

(4)14（2分）

【解析】(1) 吸收光能的色素除了叶绿素a、叶绿素b之外,还包括类胡萝卜素(胡萝卜素和叶黄素) ,这些物质分布在叶绿体的类囊体薄膜上。提取绿叶中的色素时:需在剪碎的绿叶中加入SiO2、碳酸钙(CaCO3) 、无水乙醇后快速研磨,经过滤获得色素滤液。

(2)草莓光反应产生的[H]用于暗反应过程中的三碳化合物(C3)的还原，生成物为 (CH2O)等，暗反应的场所是叶绿体基质。本实验除了通过测定氧气释放量，还可以通过测定CO2吸收量来计算净光合速率。

(3) 培养的草莓幼苗会不断消耗培养液中的营养物质和O2，根细胞呼吸作用产生的CO2溶于培养液中会导致pH降低，因此培养草莓幼苗的过程中,定期更换培养液,可以防止缺氧造成烂根、营养不足和培养液PH的改变。CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。

(4) 题图显示：pH为a时,呼吸速率＝200，净光合速率＝150。水稻幼苗若要正常生长，一昼夜有机物的积累量必须大于零，设每天适宜的光照时间不少于M小时，则有净光合速率×光照时间－呼吸速率×黑暗时间＝150M－200×(24－M) ﹥0，解得M﹥14。

【考点定位】光合作用、呼吸作用。

【名师点睛】本题以反映实验结果的曲线图为载体，综合考查学生对光合作用与细胞呼吸的知识的理解和掌握情况。解决此类问题的关键是要熟练识记并理解相关的知识点，系统地全面地构建知识网络，更主要的是理解横纵坐标的含义、重点分析起点、拐点、交点、落点这“四点”以及把握曲线走势，再运用所学的知识加以分析合理地解释并与绿叶中色素的提取和分离建立联系，在解题的过程中就可以有效地得到答案。