Question

15．某種番茄的黃化突變體與野生型相比，葉片中的葉綠素、類胡蘿卜素含量均降低．凈光合作用速率（實際光合作用速率-呼吸速率）、呼吸速率及相關(guān)指標見表．

材料	葉綠素 a/b	類胡蘿卜素/ 葉綠素	凈光合作用速率 （μmolCO2m-2s-1）	細胞間CO2濃度 （μmolCO2m-2s-1）	呼吸速率 （μmolCO2m-2s-1）
突變體	9.30	0.32	5.66	239.07	3.60
野生型	6.94	0.28	8.13	210.86	4.07

（1）葉綠體中色素分布在類囊體薄膜（基粒）上，可用無水乙醇提��；如圖為野生型葉片四種色素在濾紙條上的分離結(jié)果，其中c、d（填標號）色素帶含有鎂元素．
（2）在色素提取過程中，濾液細線不能觸及層析液的原因：防止濾液細線中的色素直接溶解在層析液中，不隨層析液在濾紙條上擴散
（3）番茄細胞中可以產(chǎn)生CO₂的具體部位是細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)．
（4）突變體葉綠體對CO₂的消耗速率比野生型降低了2.94μmol CO₂m^-2s^-1．請解釋在夏季晴朗的白天植物出現(xiàn)“午休現(xiàn)象”是的原因：溫度過高，導致葉片氣孔關(guān)閉，CO₂吸收不足

Answer 1

分析 1、分析表格：影響光合作用的環(huán)境因素主要有光照強度、溫度和二氧化碳濃度等．題表表明油菜的黃化突變體葉綠素a/b與類胡蘿卜素/葉綠素及胞間CO2濃度升高，但呼吸作用速率和凈光合作用速率下降．據(jù)此分析作答．
2、色素提取和分離過程中幾種化學物質(zhì)的作用：
（1）無水乙醇作為提取液，可溶解綠葉中的色素．
（2）層析液用于分離色素．
（3）二氧化硅破壞細胞結(jié)構(gòu)，使研磨充分．
（4）碳酸鈣可防止研磨過程中色素被破壞．
3、分離綠葉中色素原理：各色素隨層析液在濾紙上擴散速度不同，從而分離色素．溶解度大，擴散速度快；溶解度小，擴散速度慢．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)．

解答 解：（1）葉綠體中色素分布在類囊體薄膜（基粒）上，可用無水乙醇提取；葉綠素a、葉綠素b含有鎂元素，而且濾紙條從上到下依次是：胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b，如圖為野生型葉片四種色素在濾紙條上的分離結(jié)果，其中c、d色素帶含有鎂元素．
（2）在色素提取過程中，濾液細線不能觸及層析液的原因：防止濾液細線中的色素直接溶解在層析液中，不隨層析液在濾紙條上擴散．
（3）番茄細胞的無氧呼吸第二階段和有氧呼吸第二階段都可以產(chǎn)生二氧化碳，場所是細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)．
（4）根據(jù)題表可知，突變體葉片中葉綠體的CO₂的消耗速率為凈光合速率+呼吸速率=5.66+3.60=9.26，同理，野生型葉片中葉綠體的CO₂的消耗速率為8.13+4.07=12.20，突變體葉片中葉綠體的CO₂的消耗速率比野生型低12.20-9.26=2.94μmolCO₂•m^-2•s^-1．由于突變體葉片中的胞間CO₂濃度較高，所以氣孔因素不是導致突變體光合速率降低的限制因素．
故答案為：
（1）類囊體薄膜（基粒）      無水乙醇      c、d
（2）防止濾液細線中的色素直接溶解在層析液中，不隨層析液在濾紙條上擴散
（3）細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)
（4）2.94      溫度過高，導致葉片氣孔關(guān)閉，CO₂吸收不足

點評 本題主要考查影響光合作用的因素，關(guān)鍵是弄清光合作用過程中相關(guān)的物質(zhì)和變化規(guī)律和實驗數(shù)據(jù)的分析與處理能力．