Question

【題目】鐵皮石斛為藥用草本植物，被譽為中華“九大仙草”之首，有保健益壽和提高免疫功能的功效。其味甘、性微寒，能生津養胃、滋陰清熱、潤肺益腎、明目強腰。某科研小組利用某品種鐵皮石斛植株作為材料在實驗室條件下開展相關實驗，請回答下列相關問題：

（1）圖1為鐵皮石斛綠葉中色素提取與分離的實驗結果，色素帶Ⅲ的名稱是____，若缺少該色素，則植株對____光的吸收能力減弱。

（2）光合作用的過程包括一系列化學反應，根據____，可將這一系列反應分為光反應和暗反應兩個階段。請用一個化學反應式來概括光合作用的過程：____。

（3）鐵皮石斛的栽培要求在大棚中進行，若缺鎂其光合作用會受影響，請說明理由：____。大棚的建造要求做到通風、遮蔭擋雨等，除光照外還有哪些因素可能會影響其生長？____

（4）圖2為科研小組為探究適合該種鐵皮石斛生長的遮光程度而進行的實驗。本實驗中鐵皮石斛的品種屬于____變量；若遮光程度大于Ⅱ時,植株干重會逐漸降低，要探知到適合該種鐵皮石斛生長的最適遮光程度應如何繼續實驗?____

Answer 1

【答案】葉黃素 藍紫 是否需要光能 光合作用不能缺少葉綠素，鎂是葉綠素的組成元素之一，缺鎂時葉綠素的形成受到阻礙，從而影響光合作用 二氧化碳濃度、溫度、濕度等 無關 在遮光Ⅰ~II之間增加一系列遮光程度不同的梯度實驗

【解析】

分析題圖1可知：根據綠葉中色素分離原理，離濾液細線越遠的在層析液中溶解度越大，為Ⅳ胡蘿卜素（色素帶最窄，含量最少），次之的為Ⅲ葉黃素，第三的是Ⅱ葉綠素a（色素帶最寬，說明含量最多），最近的是Ⅰ葉綠素b。其中前兩種色素主要吸收藍紫光，后兩種主要吸收藍紫光和紅光。

分析題圖2可知：鐵皮石斛在不斷遮光程度加大的情況下，其光合速率先增大后逐漸減小，其中當遮光程度達到圖中Ⅱ時，光合速率最大。

（1）根據前面的分析可知，在對綠葉中色素提取與分離的實驗中，色素帶Ⅲ的名稱是葉黃素。葉黃素主要吸收藍紫光，若缺少該色素，則植株對藍紫光的吸收減少。

（2）光合作用的過程包括光反應和暗反應兩個階段。其總反應式為：

。

（3）葉綠素是植物光合作用的必要成分，而鎂是合成葉綠素的必需元素，所有若缺鎂鐵皮石斛的葉綠素合成受到阻，從而影響其光合作用。影響植物生長發育的因素有光照、二氧化碳濃度、溫度、濕度等，所以建造大棚要求做到通風、遮蔭擋雨等。

（4）分析題圖2可知，該實驗中自變量是遮光程度，因變量是光合速率，所以本實驗中鐵皮石斛的品種屬于無關變量；若遮光程度大于Ⅱ時，鐵皮石斛的光合速率開始下降，植株積累有機物減少，其干重則會逐漸降低，要探知到適合該種鐵皮石斛生長的最適遮光程度，則應在遮光Ⅰ~II之間增加一系列遮光程度不同的梯度實驗。