类胡萝卜素不仅参与光合作用，还是一些植物激素的合成前体。研…——2024 高考生物第 18 题答案解析

【答案】 （1） ①. 无水乙醇 ②. 防止研磨中色素被破坏
（2）叶绿素的形成需要光照，正常光下更有利于叶绿素的形成
（3）纯合突变体叶片中的叶绿素和类胡萝卜素的相对含量都极低，光合作用极弱，无法满足植株生长对有
机物的需求，
（4）与野生型相比，纯合突变体叶片中类胡萝卜素含量极低（几乎为零）。
（5） ①. 细胞分裂素 ②. 含水量等适宜 ③. 叶绿体的大小及数量， 取其平均值 ④. B 组叶
绿体的大小及数量高于 A 组，C、D 两组叶绿体的大小及数量无差异且均明显低于 A、B 两组。
【解析】
【分析】影响植物光合作用的因素有光合色素的含量、光照、水等。细胞分裂素能够促进叶绿素的合成。
【小问 1 详解】
叶片中的叶绿素和类胡萝卜素都能溶解在有机溶剂中，所以常使用无水乙醇提取。加入少许碳酸钙可以防
止研磨中色素被破坏。
【小问 2 详解】
叶绿素的形成需要光照，正常光下更有利于叶绿素的形成，所以野生型植株叶片叶绿素含量在正常光下比
弱光下高。
【小问 3 详解】
在正常光照下（400μmol·m-2•s-1），纯合突变体叶片中叶绿体发育异常、类囊体消失，叶绿素和类胡萝卜素
的相对含量都极低，分别为 0.3 和 0.1，说明纯合突变体的光合作用极弱，无法满足植株生长对有机物的需
求，使得植株难以生长，因此正常光照条件下种植纯合突变体将无法获得种子。

【小问 4 详解】
由图可知：与野生型相比，纯合突变体叶片中类胡萝卜素含量极低（几乎为零），说明此突变体与类胡萝
卜素合成有关。
【小问 5 详解】
纯合突变体中可能存在某种植物激素 X 的合成缺陷。由图可知：纯合突变体叶片中的叶绿素和类胡萝卜素
的相对含量都极低，而细胞分裂素能促进叶绿素的合成， 据此可推知：X 最可能是细胞分裂素。若以上推
断合理，则干旱处理能够提高野生型中激素 X 的含量，但不影响纯合突变体中 X 的含量。为检验上述假
设，并结合题意“在正常光照下，纯合突变体叶片中叶绿体发育异常、类囊体消失”可知：该实验的自变
量是植株的种类和培养条件，因变量是叶绿体的大小及数量，而在实验过程中对植株的生长有影响的无关
变量应控制相同且适宜。据此，依据实验设计遵循的对照原则和单一变量原则和题干中给出的不完善的实
验设计可推知，补充完善的实验设计如下：
①植物培养和处理：取野生型和纯合突变体种子，萌发后在含水量等适宜条件下培养一周，然后将野生型
植株均分为 A、B 两组，将突变体植株均分为 C、D 两组，A、C 组为对照，B、D 组干旱处理 4 小时。
②测量指标：每组取 3-5 株植物的叶片，在显微镜下观察、测量并记录各组的叶绿体的大小及数量，取其
平均值。
③预期结果：本实验为验证性实验，其结论是已知的，即干旱处理能够提高野生型中激素 X 的含量，但不
影响纯合突变体中 X 的含量，所以预期的结果是：B 组叶绿体的大小及数量高于 A 组，C、D 两组叶绿体
的大小及数量无差异且均明显低于 A、B 两组。