Question

某科研小组以大花蕙兰为材料，对大花蕙兰中的色素进行了提取和分离，结果如图1所示。大花蕙兰在夏季不同的遮光条件下其净光合速率的日变化如图2所示，回答下列问题：

（1）分离绿叶中的色素常用的试剂是           。图1中第III条色素带的颜色是      。若以植物的叶黄素缺失突变体为材料进行色素的分离实验,则实验结果和图1比较,第           色素带将消失。

（2）图2中8:00时该植物叶肉细胞中氧气的扩散途径为               ，16:00-18:00植物叶肉细胞中C₃的含量                 。

（3）由图2可知，14:00左右适当遮光能提高光合作用速率,试解释其原因。                  。

Answer

（1）层析液（1分） 蓝绿色（1分） II（1分）

（2）由叶绿体扩散到线粒体和外界环境（2分） 增加（2分）

（3）遮光能减少水分散失，抑制气孔关闭，从而促进叶肉细胞吸收二氧化碳（2分）

【解析】

（1）分离色素的试剂为层析液；滤纸条从上到下色带依次是，橙黄色（胡萝卜素）、黄色（叶黄素）、蓝绿色（叶绿素a）、黄绿色（叶绿素b）。

（2）由图2知，在8:00时净光合速率大于0，即光合速率大于呼吸速率，所以氧气扩散的方向为由叶绿体扩散到线粒体和外界环境；16:00-18:00光照强度降低，光反应产生的【H】和ATP减少，C3还原为C5过程减弱，但C5仍与二氧化碳结合形成C3，故C3含量增加。

（3）在14:00时，36%和18%光源光合速率均大于全光照，其原因可能为强光照下，植物蒸腾作用较强，气孔关闭，进入叶肉细胞的二氧化碳减少，光合速率下降；遮光能减少水分散失，抑制气孔关闭，从而促进叶肉细胞吸收二氧化碳。

【考点定位】光合色素的提取和分离、光合作用过程、影响光合速率的因素。

【名师点睛】相关知识拓展：

一、光合色素的提取和分离实验

1．实验原理

（1）提取：叶绿体中的色素溶于有机溶剂而不溶于水，可用无水乙醇等有机溶剂提取色素。

（2）分离：各种色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，从而使各种色素相互分离。

2．实验步骤及结果

二、一天中光合速率变化曲线分析

（1）光合速率的问题

曲线的x轴是时间，Y轴是CO2的变化，Y轴的正半轴是CO2的吸收，负半轴是CO2的放出，由此可判定：

曲线落在x轴以上部分，光合作用>呼吸作用；

曲线在x轴以下部分，光合作用<呼吸作用；

曲线与X轴交点，光合作用=呼吸作用

（2）几个关键点的意义

双峰曲线反应的是光合作用日变化曲线，因此横轴的自变量是时间，在一天当中的不同时间段内光合作用速率是不同的，所以曲线会呈现出不同的变化趋势，其影响因素主要是光照和温度。

关键点/线段

时刻

意义

原因

B

5点

光合作用出现

开始制造有机物

白天，从B点开始CO2吸收增多

C

6点

光合作用=呼吸作用

有机物不积累，植物不能生长

CO2吸收=放出

G

18点

光合作用=呼吸作用

有机物积累达到最多

CO2吸收=放出

D

9．5点

光合速率最大

有机物积累速率最大

CO2吸收量最大

E

12点

午休现象

气孔关闭

H

19点

光合作用消失

CO2减少至稳定放出

A-B,H-I

19点-5点

只有呼吸作用

有机物消耗

夜晚，CO2稳定放出

（3）有机物积累问题

由于光合作用固定的有机物会被呼吸作用消耗掉，所以只有当光合作用>呼吸作用，即有机物生成速率>消耗速率的时候，有机物才会有净积累。容易被考生搞错的概念是有机物积累的最大点问题。我们可以用面积法来理解，有机物积累的量应当用曲线与X轴围成的面积大小来表示。因此最大点是G点，而不是D点。在G点用碘液染色，颜色最深。