Question

【題目】植物的生長發育受多種環境因素的影響。研究發現，紅(R)藍(B)組合光(R∶B＝3∶1)能明顯提高番茄幼苗的光合速率。為了探究在紅藍組合光中添加白光(W)對番茄幼苗生長的影響，科研人員利用LED燈(冷光源)，設4個不同紅、藍、白光比例處理進行實驗(實驗期間各組保持光強300μmol·m－2·s－1、晝/夜溫度28℃/18℃)。30天后，測定相關數據如下表所示。請回答下列問題：

(1) 紅(R)藍(B)兩種光能明顯提高番茄幼苗的光合速率，原因是__________。

(2) 該實驗中，對照組為________，自變量為____________。自然生長條件下，影響番茄幼苗光合速率的環境因素主要有____________。

(3) 第4組幼苗葉片中葉綠素含量最高，但凈光合速率最低，原因可能是白光比例較高，導致葉綠體內一部分________(填結構名稱)破壞，影響了________的生成，最終影響C3的還原。

(4) 據表中數據分析，可以得出的初步實驗結論是______________。

(5) 利用紅藍白(R∶B∶W＝3∶1∶1)組合光處理后培育的番茄幼苗進行“綠葉中色素的提取和分離”實驗，按規范操作提取出色素后，以無水乙醇作為層析液進行色素分離，發現濾紙條上各色素帶的間距較小，最可能的原因是______________________________。

Answer 1

【答案】葉綠體中的色素主要吸收紅光和藍(紫)光 第1組 添加白光的比例 光強、溫度等 類囊體(膜) [H]、ATP 適宜比例的紅藍白組合光更有利于促進番茄幼苗生長(R∶B∶W＝3∶1∶1的處理最有利于促進番茄幼苗生長) 不同色素在無水乙醇中的溶解度差異較小

【解析】

本題以圖文結合為情境，考查學生對光合作用過程及其影響的環境因素、綠葉中色素的提取和分離實驗的原理的相關知識的識記和理解能力，以及對實驗現象和結果進行解釋、分析和處理的能力。

(1) 因葉綠體中的色素主要吸收紅光和藍(紫)光，所以紅(R)藍(B)兩種光能明顯提高番茄幼苗的光合速率。

(2) 依題意可知：該實驗的目的是探究在紅藍組合光中添加白光(W)對番茄幼苗生長的影響，據此分析表中信息可知：對照組為第1組，實驗組為第2、3、4組，自變量為添加白光的比例，因變量為葉面積、葉綠素含量、凈光合速率和莖粗。自然生長條件下，影響番茄幼苗光合速率的環境因素主要有光強、溫度等。

(3) 在表中所示的4組實驗中，第4組添加的白光比例最高。較高的白光比例，可使葉綠體內一部分類囊體(膜)被破壞，影響了光反應中[H]和ATP的生成，最終影響暗反應中的C3的還原，這是造成第4組幼苗葉片中葉綠素含量最高、但凈光合速率最低的可能原因。

(4) 表中第2組實驗，其幼苗的葉面積、凈光合速率和莖粗均明顯高于其它組，說明適宜比例的紅藍白組合光更有利于促進番茄幼苗生長(或R∶B∶W＝3∶1∶1的處理最有利于促進番茄幼苗生長)。

(5) 分離色素的原理是：綠葉中的各種色素在層析液中的溶解度不同，溶解度大的色素分子隨層析液在濾紙上擴散得快，反之則慢，因而不同色素分子會隨層析液在濾紙上通過擴散而分離開。若按規范操作，將利用紅藍白(R∶B∶W＝3∶1∶1)組合光處理后培育的番茄幼苗的綠葉中的色素提取出后，以無水乙醇作為層析液進行色素分離，發現濾紙條上各色素帶的間距較小，則最可能的原因是不同色素在無水乙醇中的溶解度差異較小。