Question

【題目】某實驗小組將菠菜幼葉和成熟葉的葉圓片(面積和質量相同)，裝入含蒸餾水的注射器中，排出葉片內的氣體，使葉圓片下沉。然后將葉圓片分別放入不同濃度的NaHCO3溶液中進行實驗(NaHCO3溶液為光合作用提供原料，且濃度變化對溶液pH的影響忽略不計，其他實驗條件相同)，觀察第1片葉圓片上浮所需時間(min)，結果如圖。請回答：

(1)當NaHCO3溶液濃度為1%～4%時，相同濃度下，幼葉上浮時間均比成熟葉長，可能是幼葉的光合作用能力比成熟葉________ (填“強”或“弱”)。有人推測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，為尋求證據，可以用____________分別提取菠菜幼葉、成熟葉的色素，再用____________法分離色素，觀察并比較二者色素帶的寬度及顏色深淺。

(2)在NaHCO3溶液濃度為0的溶液中，葉圓片直至實驗結束仍未上浮，其原因是缺乏NaHCO3直接影響光合作用的____________階段。當濃度超過5%，葉圓片也不上浮，最可能的原因是濃度過大，導致______________________________________。

(3)當NaHCO3溶液濃度為3%時，適當提高溶液溫度，第一片葉圓片上浮時間延長，該現象不能表明提高后的溫度已超過總光合作用的最適溫度，請說明理由：__________。

Answer 1

【答案】弱 無水乙醇 紙層析 暗反應 細胞滲透失水過多而死亡 葉圓片上浮時間延長，只能表明凈光合速率降低(或只能表明總光合作用與呼吸作用的差值降低)

【解析】

1、題中葉圓片上浮是由于光合作用產生了氧氣，氧氣釋放越多，浮力越大，上升越快。

2、由題圖可知，當NaHCO3濃度為0和超過5%時，葉圓片不上浮；當NaHCO3溶液濃度為1%～4%時，相同濃度下，幼葉上浮時間均比成熟葉長。

（1）當NaHCO3溶液濃度為1%~4%時，相同濃度下，幼葉上浮時間均比成熟葉長，說明幼葉產生的O2比成熟葉少，表明幼葉的光合作用能力比成熟葉弱。由于色素不溶于水，能溶于有機溶劑，所以可用無水乙醇分別提取菠菜幼葉、成熟葉的色素，再用紙層析法分離色素，觀察并比較二者色素帶的寬度及顏色深淺。

（2）NaHCO3為光合作用提供二氧化碳，二氧化碳參與暗反應。在NaHCO3溶液濃度為0的溶液中，無法為光合作用提供二氧化碳，會直接影響暗反應階段。當NaHCO3溶液濃度過大會導致細胞滲透失水過多而死亡

（3）當NaHCO3濃度為3%時，適當提高溶液溫度，第一片葉圓片上浮時間延長，說明葉片釋放O2的速率減慢，即凈光合作用速率降低，無法說明提高后的溫度已超過總光合作用的最適溫度。