Question

14．大豆是我國重要的經濟作物．土壤中的微生物能將有機物分解為某些小分子物質供給大豆．為研究這些物質對大豆幼苗生長的影響，在不含有機物的相同土壤中按照表格投放植物落葉等有機物，充分作用后播種大豆種子，出苗一段時間后測定大豆有關指標，結果如表．請分析回答：

分組	有機物投放量 （kg）	葉綠素含量 （mg/m2葉）	C5轉變為C3 效率	總光合速率（mgCO2/h）
甲	0	0.80	20%	2.69
乙	20	2.37	41%	4.46
丙	40	4.65	82%	8.98

（1）該實驗的實驗組是乙、丙，表格中除了有機物的投放量以外其它的都是因變量．
（2）測定大豆葉片葉綠素含量時，提取色素的試劑及分離色素方法分別是無水乙醇和紙層析法．
（3）據表分析有機物投放量高的土壤為葉綠素合成提供的礦質元素是N、Mg（寫出兩種），葉綠素的含量升高可以直接促進光反應合成更多的還原氫和ATP以促進暗反應．
（4）本實驗需要測定總光合速率，現給你生理狀態相同的兩份大豆幼苗，請你設計一個測定大豆幼苗總光合速率的簡單實驗方案其他條件相同情況下，一份放在暗處測得其呼吸速率，另一份放在光下測得其凈光合速率，二者之和為總光合速率，重復至少三次，取其平均值．．

Answer 1

分析 1、據表分析，該實驗的自變量是有機物投放量，因變量是葉綠素含量，C₅轉變為C₃效率和總光合速率；
2、綠葉中色素的提取和分離實驗的原理主要是：各種色素能溶解在有機溶劑（無水乙醇等）中形成溶液，使色素從生物組織中脫離出來．各種色素都能溶解在層析液中，但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，因而不同色素可以在濾紙上通過擴散分開，各種色素分子在濾紙上可形成不同的色素帶． 光合作用可以分為光反應和暗反應，光反應主要方式水的光解，可以為暗反應提供[H]和ATP．暗反應主要包括二氧化碳的固定和三碳化合物的還原兩個過程．

解答 解：（1）據表分析，該實驗的自變量是有機物投放量，因變量是葉綠素含量，C₅轉變為C₃效率和總光合速率；表中的甲組是對照組，實驗組是乙組和丙組．表格中除了有機物投放量以外其它的都是因變量．
（2）測定大豆葉片葉綠素含量時，提取色素的試劑是無水乙醇．分離色素的方法是紙層析法．
（3）據表分析有機物投放量高的土壤中為葉綠素合成提供了大量的N、Mg等必需礦質元素，葉綠素的含量升高可以直接促進光反應，促進光反應的合成更多的還原氫和ATP參與暗反應．
（4）總光合速率=凈光合速率+呼吸速率，測定大豆幼苗總光合速率的簡單實驗方案為：其他條件相同情況下，一份放在暗處測得其呼吸速率，另一份放在光下測得其凈光合速率，二者之和為總光合速率，重復至少三次，取其平均值．
故答案為：
（1）乙、丙    有機物的投放量
（2）無水乙醇   紙層析法
（3）N、Mg    還原氫和ATP
（4）其他條件相同情況下，一份放在暗處測得其呼吸速率，另一份放在光下測得其凈光合速率，二者之和為總光合速率，重復至少三次，取其平均值

點評 本題主要考查光合作用色素的提取和分離的實驗，意在強化學生對相關知識的識記、理解與掌握．題目難度中等．