Question

12．某實(shí)驗(yàn)小組利用菠菜幼葉和成熟葉的葉圓片在相同的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下圖．據(jù)圖回答：

（1）當(dāng)NaHCO₃溶液濃度為1%～4%時(shí)，相同濃度下，幼葉上浮時(shí)間均比成熟葉長(zhǎng)，表明幼葉的光合作用能力比成熟葉弱（填“強(qiáng)”或“弱”）．
有人推測(cè)幼葉與成熟葉光合作用能力差異可能是葉片中光合色素的含量不同，為了證明這種推測(cè)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)：
①用無水乙醇分別提取菠菜幼葉、成熟葉的色素；
②用紙層析法分離色素；
③觀察并比較二者色素帶的寬度與顏色的深淺．
（2）當(dāng)NaHCO₃濃度為3%時(shí)，適當(dāng)提高溶液溫度，第一片葉圓片上浮時(shí)間延長(zhǎng)，該現(xiàn)象不能（填“能”或“不能”）表明提高后的溫度已超過總光合作用的最適溫度，請(qǐng)說明理由：葉圓片上浮時(shí)間延長(zhǎng)，只能表明凈光合速率低（或只能表明總光合作用與呼吸作用的差值降低）．
（3）當(dāng)NaHCO₃濃度超過5%，葉圓片不上浮，最可能的原因是NaHCO₃濃度過高，導(dǎo)致細(xì)胞因滲透失水過多而死亡，細(xì)胞死亡后，光合作用也隨之停止．

Answer 1

分析 1、真空滲水法的原理：排除葉肉細(xì)胞間隙中的空氣，充以水分，使葉片沉于水中．植物吸收CO₂，釋放出的O₂溶解度小，積累在細(xì)胞間隙，從而使葉片上浮．
2、根據(jù)題意和圖表分析可知：NaHCO₃溶液為0時(shí)，植物不進(jìn)行光合作用作用，不產(chǎn)生氧氣，故葉片不浮起；在一定的范圍內(nèi)，隨著NaHCO₃溶液濃度的增大，產(chǎn)生的氧氣增多，葉片浮起所需的時(shí)間減少；超過一定的范圍，NaHCO₃溶液濃度過大，葉圓片不上�。�

解答 解：（1）依題意可知，葉圓片上浮所需時(shí)間表示光合作用強(qiáng)度，上浮所需時(shí)間越長(zhǎng)，光合作用強(qiáng)度越弱，當(dāng)NaHCO₃溶液濃度為1%～4%時(shí)，相同濃度下，幼葉上浮時(shí)間均比成熟葉長(zhǎng)，表明幼葉的光合作用能力比成熟葉弱．葉綠體中的色素易溶于有機(jī)溶劑--無水乙醇中，可用無水乙醇提�。�葉綠體中的色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的色素分子隨層析液在濾紙條上擴(kuò)散得快，溶解度低的色素分子隨層析液在濾紙條上擴(kuò)散得慢，可用紙層析法將不同的色素分離．如果菠菜的葉片中色素含量較高，則色素帶較寬，且顏色較深，反之色素帶較窄，顏色較淺．
（2）在該實(shí)驗(yàn)中，光合作用放出的氧氣量表示凈光合速率，凈光合速率=總光合速率-呼吸速率．當(dāng)NaHCO₃濃度為3%時(shí)，適當(dāng)提高溶液溫度，第一片葉圓片上浮時(shí)間延長(zhǎng)，該現(xiàn)象只能表明凈光合速率降低，而不能表明提高后的溫度已超過總光合作用的最適溫度．
（3）NaHCO₃溶液為光合作用提供CO₂，但當(dāng)NaHCO₃濃度過高時(shí)，會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞因滲透失水過多而死亡，細(xì)胞死亡后，光合作用也隨之停止．
故答案為：
（1）弱　   無水乙醇　   紙層析   　色素帶的寬度與顏色的深淺
（2）不能　  葉圓片上浮時(shí)間延長(zhǎng)，只能表明凈光合速率低（或只能表明總光合作用與呼吸作用的差值降低）
（3）NaHCO₃濃度過高，導(dǎo)致細(xì)胞因滲透失水過多而死亡，細(xì)胞死亡后，光合作用也隨之停止

點(diǎn)評(píng) 本題考查了光合作用強(qiáng)度與二氧化碳的濃度之間的關(guān)系，是屬于課本上探究光照強(qiáng)度與光合作用強(qiáng)度之間關(guān)系的一個(gè)變式訓(xùn)練，本題解題的關(guān)鍵是明確植物葉片上浮的原因，上浮時(shí)間越短，證明光合作用強(qiáng)度越大．