Question

【題目】植物的生長(zhǎng)發(fā)育受多種環(huán)境因素的影響。研究發(fā)現(xiàn)，紅(R)藍(lán)(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(lán)組合光中添加白光(W)對(duì)番茄幼苗生長(zhǎng)的影響，科研人員利用LED燈(冷光源)，設(shè)4個(gè)不同紅、藍(lán)、白光比例處理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)期間各組保持光強(qiáng)300μmol·m－2·s－1、晝/夜溫度28℃/18℃)。30天后，測(cè)定相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

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

(2) 該實(shí)驗(yàn)中，對(duì)照組為________，自變量為____________。自然生長(zhǎng)條件下，影響番茄幼苗光合速率的環(huán)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(dǎo)致葉綠體內(nèi)一部分________(填結(jié)構(gòu)名稱)破壞，影響了________的生成，最終影響C3的還原。

(4) 據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，可以得出的初步實(shí)驗(yàn)結(jié)論是______________。

(5) 利用紅藍(lán)白(R∶B∶W＝3∶1∶1)組合光處理后培育的番茄幼苗進(jìn)行“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)，按規(guī)范操作提取出色素后，以無(wú)水乙醇作為層析液進(jìn)行色素分離，發(fā)現(xiàn)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(lán)(紫)光 第1組 添加白光的比例 光強(qiáng)、溫度等 類囊體(膜) [H]、ATP 適宜比例的紅藍(lán)白組合光更有利于促進(jìn)番茄幼苗生長(zhǎng)(R∶B∶W＝3∶1∶1的處理最有利于促進(jìn)番茄幼苗生長(zhǎng)) 不同色素在無(wú)水乙醇中的溶解度差異較小

【解析】

本題以圖文結(jié)合為情境，考查學(xué)生對(duì)光合作用過(guò)程及其影響的環(huán)境因素、綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)的原理的相關(guān)知識(shí)的識(shí)記和理解能力，以及對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)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(lán)(紫)光，所以紅(R)藍(lán)(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(shí)驗(yàn)的目的是探究在紅藍(lán)組合光中添加白光(W)對(duì)番茄幼苗生長(zhǎng)的影響，據(jù)此分析表中信息可知：對(duì)照組為第1組，實(shí)驗(yàn)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(zhǎng)條件下，影響番茄幼苗光合速率的環(huán)境因素主要有光強(qiáng)、溫度等。

(3) 在表中所示的4組實(shí)驗(yàn)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(nèi)一部分類囊體(膜)被破壞，影響了光反應(yīng)中[H]和ATP的生成，最終影響暗反應(yīng)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(shí)驗(yàn)，其幼苗的葉面積、凈光合速率和莖粗均明顯高于其它組，說(shuō)明適宜比例的紅藍(lán)白組合光更有利于促進(jìn)番茄幼苗生長(zhǎng)(或R∶B∶W＝3∶1∶1的處理最有利于促進(jìn)番茄幼苗生長(zhǎng))。

(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(kuò)散得快，反之則慢，因而不同色素分子會(huì)隨層析液在濾紙上通過(guò)擴(kuò)散而分離開(kāi)。若按規(guī)范操作，將利用紅藍(lán)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(wú)水乙醇作為層析液進(jìn)行色素分離，發(fā)現(xiàn)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(wú)水乙醇中的溶解度差異較小。