Question

请回答下列问题：

Ⅰ. (1)氮、磷、镁3种元素中，构成生命活动所需直接能源物质的元素是________，构成细胞膜的元素是________。

(2)缺镁时植物叶片发黄，其原因是________。

(3)在提取叶绿体色素的过程中，研磨叶片时通常需加少量二氧化硅、碳酸钙及适量丙酮。二氧化硅的作用是____________________________；碳酸钙的作用是_______________；丙酮的作用是__________________。

(4)光反应中能把光能转换成电能的叶绿素是少数处于特殊状态的________。

Ⅱ.冬季寒潮过后，紫云英的部分叶片会变红。为了探究紫云英叶片变红的原因，某活动小组的同学进行了如下的实验探究。

实验假设：紫云英叶片变红与叶肉细胞内叶绿体中的胡萝卜素含量增加有关。

实验材料：略

实验步骤：①在同一紫云英植株上取叶龄相同的正常绿叶和红叶各若干片。各称取5克叶片剪碎后放入A、B两个研钵中。

②分别向A、B两个研钵中加入适量二氧化硅和碳酸钙，再加入适量无水乙醇，并迅速研磨、过滤、收集滤液。

③用纸层析法分离滤液中的色素，得到两组滤纸条。④观察、比较、分析两组滤纸条上的色素带。

请回答：

(1)实验步骤③分离滤液中的色素依据的实验原理是：叶绿体中的色素在层析液中的________不同，随层析液在滤纸条上________不同，从而将它们分离开。   

(2)根据实验假设，同学们应着重观察和比较两组滤纸条上的第________条色素带(从上到下)。

(3)实验预期和结论：红叶组和绿叶组对比，若红叶组着重观察的那条色素带颜色________，则假设成立；否则，假设不成立。

(4)实验中有一同学，两组滤纸条上的色素带都不明显且界限不清晰，从实验操作上看，你认为可能的原因之一是________。

(5)此次探究，几乎所有的同学都证明了上述的假设不成立。那么，根据你所掌握的细胞学知识，你认为紫云英叶片变红最可能的原因与叶肉细胞内________中的色素有关。

Answer 1

解析：Ⅰ.(1)生命活动所需要的直接能源物质是ATP，ATP中含有氮元素和磷元素；细胞膜的主要成分是蛋白质和磷脂，氮是构成蛋白质和磷脂的元素，磷是构成磷脂的元素。(2)镁是叶绿素的组成成分，如果缺少镁元素，叶绿素的合成就会受阻，从而使植物叶片发黄。(3)在提取叶绿体中色素的过程中，需要加入少量的二氧化硅，其作用是使研磨更加充分，有助于磨碎植物细胞；加入碳酸钙的作用是防止研磨过程中叶绿体色素被破坏；加入适量丙酮的作用是作为色素的提取溶剂。(4)在光合作用的光反应过程中，叶绿体中的色素能够吸收、传递和转化光能，只有少数处于特殊状态的叶绿素a能够将光能转换成电能。

Ⅱ.本题可参照光合色素的提取与分离实验解答。叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸条上扩散速度不同，溶解度大的扩散得快，从而将它们分离开。在滤纸条上，胡萝卜素在最上端。若假设成立，红叶组胡萝卜素色素带较深且较宽；若假设不成立，可能是液泡中的色素导致叶变红。

答案：Ⅰ.(1)氮、磷　氮、磷

(2)镁是叶绿素的组成成分，缺镁导致叶绿素合成受阻(其他合理答案也可)

(3)有助于磨碎植物细胞　防止研磨过程中叶绿体色素被破坏　色素的提取溶剂(其他合理答案也可)

(4)叶绿素a

Ⅱ.(1)溶解度　扩散速度　(2)一　(3)较深　(4)滤液细线触及到了层析液　(5)液泡