Question

請回答下列問題：

Ⅰ. (1)氮、磷、鎂3種元素中，構成生命活動所需直接能源物質的元素是________，構成細胞膜的元素是________。

(2)缺鎂時植物葉片發黃，其原因是________。

(3)在提取葉綠體色素的過程中，研磨葉片時通常需加少量二氧化硅、碳酸鈣及適量丙酮。二氧化硅的作用是____________________________；碳酸鈣的作用是_______________；丙酮的作用是__________________。

(4)光反應中能把光能轉換成電能的葉綠素是少數處于特殊狀態的________。

Ⅱ.冬季寒潮過后，紫云英的部分葉片會變紅。為了探究紫云英葉片變紅的原因，某活動小組的同學進行了如下的實驗探究。

實驗假設：紫云英葉片變紅與葉肉細胞內葉綠體中的胡蘿卜素含量增加有關。

實驗材料：略

實驗步驟：①在同一紫云英植株上取葉齡相同的正常綠葉和紅葉各若干片。各稱取5克葉片剪碎后放入A、B兩個研缽中。

②分別向A、B兩個研缽中加入適量二氧化硅和碳酸鈣，再加入適量無水乙醇，并迅速研磨、過濾、收集濾液。

③用紙層析法分離濾液中的色素，得到兩組濾紙條。④觀察、比較、分析兩組濾紙條上的色素帶。

請回答：

(1)實驗步驟③分離濾液中的色素依據的實驗原理是：葉綠體中的色素在層析液中的________不同，隨層析液在濾紙條上________不同，從而將它們分離開。   

(2)根據實驗假設，同學們應著重觀察和比較兩組濾紙條上的第________條色素帶(從上到下)。

(3)實驗預期和結論：紅葉組和綠葉組對比，若紅葉組著重觀察的那條色素帶顏色________，則假設成立；否則，假設不成立。

(4)實驗中有一同學，兩組濾紙條上的色素帶都不明顯且界限不清晰，從實驗操作上看，你認為可能的原因之一是________。

(5)此次探究，幾乎所有的同學都證明了上述的假設不成立。那么，根據你所掌握的細胞學知識，你認為紫云英葉片變紅最可能的原因與葉肉細胞內________中的色素有關。

Answer 1

解析：Ⅰ.(1)生命活動所需要的直接能源物質是ATP，ATP中含有氮元素和磷元素；細胞膜的主要成分是蛋白質和磷脂，氮是構成蛋白質和磷脂的元素，磷是構成磷脂的元素。(2)鎂是葉綠素的組成成分，如果缺少鎂元素，葉綠素的合成就會受阻，從而使植物葉片發黃。(3)在提取葉綠體中色素的過程中，需要加入少量的二氧化硅，其作用是使研磨更加充分，有助于磨碎植物細胞；加入碳酸鈣的作用是防止研磨過程中葉綠體色素被破壞；加入適量丙酮的作用是作為色素的提取溶劑。(4)在光合作用的光反應過程中，葉綠體中的色素能夠吸收、傳遞和轉化光能，只有少數處于特殊狀態的葉綠素a能夠將光能轉換成電能。

Ⅱ.本題可參照光合色素的提取與分離實驗解答。葉綠體中的色素在層析液中的溶解度不同，隨層析液在濾紙條上擴散速度不同，溶解度大的擴散得快，從而將它們分離開。在濾紙條上，胡蘿卜素在最上端。若假設成立，紅葉組胡蘿卜素色素帶較深且較寬；若假設不成立，可能是液泡中的色素導致葉變紅。

答案：Ⅰ.(1)氮、磷　氮、磷

(2)鎂是葉綠素的組成成分，缺鎂導致葉綠素合成受阻(其他合理答案也可)

(3)有助于磨碎植物細胞　防止研磨過程中葉綠體色素被破壞　色素的提取溶劑(其他合理答案也可)

(4)葉綠素a

Ⅱ.(1)溶解度　擴散速度　(2)一　(3)較深　(4)濾液細線觸及到了層析液　(5)液泡