【題目】下圖表示不同遮光處理對鐵線蓮光合作用的影響,其中葉綠素a/b表示葉綠素a含量與葉綠素b含量之比。請分析并回答問題:

(1)葉綠體中色素分布在___________上,可用___________方法分離出葉綠體中的色素。

(2)鐵線蓮進行光合作用時,葉綠體中ADP從________________移向______________。

(3)由圖分析,當遮光比例達到10%以上時,隨著遮光比例增加,葉綠素a與葉綠素b含量相比,__________含量增加更多。由此推測,這是對_________環(huán)境的一種適應;當遮光比例達到90%時,鐵線蓮光合作用固定的C02_______(填“大于”“小于”或“等于”)細胞呼吸產(chǎn)生的C02量,此時葉綠體固定的C02__________(填“一定”或“不一定”)都來自線粒體。

(4)據(jù)圖可知,在生產(chǎn)中為了保證鐵線蓮的最大產(chǎn)量,應在_________條件下種植鐵線蓮。

【答案】類囊體薄膜 紙層析 葉綠體基質(zhì) 類囊體薄膜 葉綠素b 弱光 等于 不一定 10%遮光比例

【解析】

根據(jù)題意和圖示分析可知當遮光率達到10%以上時,隨著遮光比例增加,只有葉綠素含量增加,而葉綠素a/b、植株干重和凈光合速率都下降。在色素的提取與分離實驗中,提取的原理是色素可以溶解于有機物中,分離的原理是色素在層析液中的溶解度不同,進而用層析液把四種色素分離開,提取色素加入了無水乙醇、二氧化硅、碳酸鈣,它們的作用分別是:溶解色素、使研磨充分、保護色素。

(1)葉綠體中色素分布在類囊體薄膜上,由于色素在層析液中的溶解度不同,故可用紙層析法分離出葉綠體中的色素。

(2)鐵線蓮進行光合作用時,光反應階段產(chǎn)生ATP,暗反應階段消耗ATP,所以葉綠體中ADP的移動方向是從葉綠體基質(zhì)移向類囊體薄膜,參與光反應。

(3)當遮光率達到10%以上時,隨著遮光比例增加,葉綠素含量增加,但葉綠素a與葉綠素b含量之比下降,說明葉綠素b含量增加更多,由此推測,這是對弱光環(huán)境的一種適應,當遮光率達到90%時,對于整個植物體來說,由于鐵線蓮凈光合速率等于0,所以光合作用固定的CO2量等于細胞呼吸產(chǎn)生的CO2量;遮光率達到90%時,葉綠體消耗的CO2量等于細胞呼吸產(chǎn)生的CO2量,但植物體內(nèi)還有一些不能進行光合作用的細胞,比如根細胞,只能進行細胞呼吸產(chǎn)生CO2,不能被吸收,所以對該植物體內(nèi)所有能進行光合作用的細胞來說,葉綠體消耗的CO2量大于細胞呼吸產(chǎn)生的CO2量,此時葉綠體固定的CO2不一定都來自線粒體。

(4)由于遮光比例達到10%時,鐵線蓮凈光合速率最大,所以在生產(chǎn)中為了保證鐵線蓮的最大產(chǎn)量,應在10%遮光比例條件下種植鐵線蓮。

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