Question

10．為研究不同光質對黃瓜幼苗生長的影響，科學家利用不同紅藍光配比的LED光進行了實驗，結果如下．

不同處理 記錄指標		100% 紅光	75%紅光 +25%藍光	50%紅光 +50%藍光	25%紅光 +75%藍光	100% 藍光	對照 （熒光）
色素含量 /mg﹒g-1	葉綠素a	1.23	1.51	1.47	1.25	1.20	1.16
	葉綠素b	0.61	1.01	0.73	0.80	0.93	0.78
CO2固定速率/μmol﹒m-2﹒s-1		1.3	4.6	4.4	3.2	6.4	1.8
干重/g		1.4	2.8	2.4	2.5	2.3	1.3

（1）實驗中可用無水乙醇（溶劑）提取光合色素，并用紙層析 法將不同色素進行分離．
（2）由表中數據可知，光合色素含量與光合作用速率具有正相關的關系．這是因為光合色素吸收光能，在類囊體薄膜上生成NADPH和ATP，參與卡爾文循環．
（3）由上述實驗結果可以看出，在75%紅光+25%藍光處理條件下，葉綠素含量達到最大．在100%藍光處理條件下黃瓜幼苗的CO₂固定速率達到最大，推測此條件下，植物色素的活性增強，導致植物接受、傳遞和轉化光能的能力增強，但此處理條件下植株的干重卻不是最高的，推測原因最可能是：100%藍光照射下呼吸速率升高，有機物凈積累量仍較低．
（4）綜合上述分析，紅藍光配比為3：1的LED復合光最有利于黃瓜幼苗生長，可以作為培育黃瓜幼苗光源的光譜調制的參考標準．

Answer 1

分析 葉綠體中的色素主要有葉綠素和類胡蘿卜素，葉綠體有分為葉綠素a和葉綠素b，類胡蘿卜素有分為胡蘿卜素和葉黃素．光合作用中葉綠素主要吸收紅光和藍紫光；類胡蘿卜素主要吸收藍紫光．光合作用可以分為光反應和暗反應兩個階段，光反應主要發生水的光解，其產物是氧氣、[H]，同時合成ATP，其中[H]和ATP 可以參與暗反應中的三碳化合物的還原過程．據此分析作答．

解答 解：（1）光合作用的色素不溶于水，易溶于有機溶劑，可以用無水乙醇提取．用紙層析法分離光合作用的色素．
（2）光合作用過程中的光反應可以為暗反應提供了[H]和ATP等．
（3）據表分析，75%紅光+25%藍光（或紅藍比為3：1的復合光）處理條件下，光合色素含量達到最大．在100%藍光處理條件下黃瓜幼苗的凈光合速率達到最大，此時植物色素的活性增強，導致植物接受光能的能力增強．由于此時呼吸速率可能也很高，導致生物量的累積減緩．
（4）綜合分析，從生長和干物質積累角度考慮，紅藍比為3：1的LED復合光可以作為設施培育黃瓜幼苗光源的光譜調制的參考標準．
故答案為：
（1）無水乙醇   紙層析法
（2）NADPH和ATP
（3）75%紅光+25%藍光  CO₂固定速率  100%藍光照射下呼吸速率升高，有機物凈積累量仍較低
（4）3：1

點評 本題結合表格主要考查光合作用的色素即影響光合作用的光質等知識，意在強化學生對相關知識的理解與運用．