Question

某实验小组利用新鲜的绿叶为材料，进行绿叶中色素的提取与分离实验，实验结果如图所示。请回答下列问题：

(1)分离绿叶中的色素常用纸层析法，该方法的原理是___________________。A、B是滤纸条上的标记，根据实验现象可知层析液应该所处的位置是________________(填“A”或“B”）处。

(2)在色素的提取与分离过程中，偶然发现某植株缺失第Ⅲ条色素带。

①缺失第Ⅲ条色素带的植株不能合成________，导致对__________光的吸收能力明显减弱。

②该实验小组为了研究缺失第Ⅲ条色素带的植株（甲）和正常的植株（乙)光合作用速率的差异，在不同的光照强度下测定了两植株的CO₂吸收速率，结果如下表所示：

根据表格中信息可知，更适合在强光下生活的是植株__________(填“甲”或“乙”）。当光照强度为15klx时，植株甲的光合作用速率__________(填“大于”“小于”或“等于”）植株乙；当光照强度为30klx时，植株甲积累的葡萄糖的量约为_____________mg•m^-2•h^-1

Answer

色素在层析液中的溶解度不同：溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢 A处 叶黄素 蓝紫光 乙 小于 4.9

【解析】试题分析：本题以图文结合的形式综合考查学生对绿叶中色素的分离原理、叶绿体中色素的作用、光合作用的过程及其影响因素等相关知识的熟记和理解能力以及对实验结果的分析处理能力。解答此题需准确判断纸层析结果图所示的４条色素带的名称、对比分析表中不同光照强度下的数字的含义及其变化规律在此基础上结合题意，对各问题情境进行分析解答。

(1) 分离绿叶中色素的原理是：光合色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。A、B是滤纸条上的标记，在分离色素时，滤液细线的划线处不能没入层析液中，据此分析图示可知：层析液最先所处的位置是A 处。

(2) 图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素。

①叶黄素主要吸收蓝紫光，缺失第Ⅲ条色素带的植株不能合成叶黄素，导致对蓝紫光的吸收能力明显减弱。

②分析表中数据可知，当光照强度大于15klx时，乙植物CO2吸收速率的数值明显高于甲植株，说明乙植物更适合在强光下生活。表中光照强度为零时的CO2吸收速率表示呼吸作用速率，光照强度大于零时的CO2吸收速率表示净光合作用速率，据此可推知：当光照强度为15klx时，植株甲的光合作用速率＝3.0＋3.6＝6.6 (mg•m-2•h-1)，植株乙的光合作用速率＝4.6＋3.6＝8.2 (mg•m-2•h-1)，因此植株甲的光合作用速率小于植株乙；当光照强度为30klx时，植株甲的CO2吸收速率为7.2 mg•m-2•h-1，依据如下的反应式则有6×44∶180＝7.2∶X（“X”表示积累的葡萄糖的量），解得X≈4.9 mg•m-2•h-1。

【点睛】本题的难点在于对（2）中的②小题的解答：解答此类问题，应由题意准确把握问题的实质，即呼吸作用速率是指表中的光照强度为零时的CO2吸收速率 ，净光合作用速率是指表中的光照强度大于零时的CO2吸收速率 ，光合作用速率＝净光合作用速率＋呼吸作用速率。据此依据光合作用速率、净光合作用速率和呼吸作用速率三者之间的关系和表中信息与题意，进行相关计算。