Question

15．為研究城市環(huán)境污染對(duì)某植物生命活動(dòng)的影響，研究者測(cè)定了不同污染程度下某植物葉片光合色素的相關(guān)指標(biāo)，結(jié)果如表所示．
不同環(huán)境條件下葉片光合色素含量

環(huán)境	葉綠素a（單位：mg/g）	葉綠素b（單位：mg/g）	類胡蘿卜素（單位：mg/g）
相對(duì)清潔區(qū)	2	1	0.5
輕度污染區(qū)	1.8	0.8	0.5
中度污染區(qū)	1.4	0.6	0.5
重度污染區(qū)	1.2	0.5	0.5

（1）葉綠體中的色素可依據(jù)葉綠體中色素溶于有機(jī)溶劑的原理而使用無水乙醇提取，再用紙層析法將4種葉綠體色素分離．

（2）葉綠體色素提取過程中應(yīng)加入碳酸鈣以避免葉綠體色素遭破壞．若按下面實(shí)驗(yàn)裝置來分離色素，正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是圖A所示（深色圓圈表示色素環(huán)）．
（3）請(qǐng)結(jié)合光合作用過程，據(jù)上表分析污染加劇對(duì)植物的影響：污染加劇會(huì)導(dǎo)致葉綠素a和葉綠素b含量下降，影響光合作用的光反應(yīng)階段，使其產(chǎn)生的ATP和[H]減少，最終使葉片中制造有機(jī)物的量減少．

Answer 1

分析 1、分析題表：隨污染程度的加劇，葉綠素a、葉綠素b的含量都逐漸下降，類胡蘿卜素的含量不變．
2、葉綠體色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)：①提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有機(jī)溶劑中，所以可用無水酒精等提取色素．②分離色素原理：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．

解答 解：（1）葉綠體中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑，所以，可以在葉片被磨碎以后用乙醇提取葉綠體中的色素．色素分離原理：葉綠體中的色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快，溶解度低的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得慢．根據(jù)這個(gè)原理就可以將葉綠體中不同的色素分離開來．
（2）提取綠葉中色素時(shí)，需要加入無水乙醇（丙酮）、SiO₂、CaCO₃，其中無水乙醇（丙酮）的作用是提取色素，SiO₂的作用是使研磨更充分，CaCO₃的作用是防止色素被破壞．分離色素時(shí)，用層析液，不同色素在層析液中的溶解度不同，溶解度越大，隨著層析液擴(kuò)散的速度越快，距點(diǎn)樣處越遠(yuǎn)．距點(diǎn)樣處的距離由近到遠(yuǎn)的色素依次是：葉綠素b、葉綠素a、葉黃素和胡蘿卜素．其中葉綠素a含量最多，色素帶最寬，胡蘿卜素含量最少，色素帶最窄．故選：A．
（3）由表格數(shù)據(jù)可知：污染加劇對(duì)植物的影響是影響光合作用的葉綠素a和葉綠素b的含量來影響光合作用的．葉片中色素含量的變化會(huì)直接影響光合作用的光反應(yīng)階段，使其產(chǎn)生的ATP和[H]減少，進(jìn)而將直接影響暗反應(yīng)階段中的C₃還原，使葉片中制造有機(jī)物的量減少．
故答案為：
（1）葉綠體中色素溶于有機(jī)溶劑（不溶于水）     紙層析
（2）碳酸鈣   A
（3）葉綠素a和葉綠素b（葉綠素）   ATP和[H]

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查光合作用色素的提取與分離及影響光合作用的實(shí)驗(yàn)分析，意在強(qiáng)化學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解與運(yùn)用．