Question

【題目】將正常生長的韭菜幼苗分組后分別置于完全培養(yǎng)液、缺Mg完全培養(yǎng)液中培養(yǎng)，其他條件相同且適宜。請回答下列問題：

（1）與缺Mg組相比，完全培養(yǎng)液組的韭菜幼苗對_____（填光質(zhì)）的吸收明顯增強(qiáng)。培養(yǎng)一段時(shí)間后，缺Mg組韭菜幼苗積累的有機(jī)干物質(zhì)量比完全培養(yǎng)液組的少，主要的原因是___________________。

（2）將正常條件下生長的韭菜幼苗適當(dāng)遮光，則幼苗進(jìn)行光合作用產(chǎn)生O2的量/細(xì)胞呼吸產(chǎn)生CO2的量的值會(huì)________（填“變大”“不變”或“變小”）。

（3）研究表明，光照會(huì)影響韭菜葉綠素的合成，但不會(huì)影響類胡蘿卜素的合成。請利用色素的提取和分離技術(shù)，以暗處生長的韭菜幼苗作為材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證這一結(jié)論。要求簡要寫出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果。

實(shí)驗(yàn)思路：_____________________________。

預(yù)期結(jié)果：_____________________________。

Answer 1

【答案】紅光和藍(lán)紫光 Mg是葉綠素的組成元素，缺Mg組幼苗葉綠素含量少，吸收的光能減少，光反應(yīng)降低，導(dǎo)致凈光合速率降低，從而積累的干物質(zhì)量減少 變小 實(shí)驗(yàn)思路：將部分韭菜幼苗置于光照條件下培養(yǎng)（甲組），部分置于黑暗條件下培養(yǎng)（乙組）。一段時(shí)間后，提取并用紙層析法分離兩組韭菜中的色素，并比較濾紙條上的色素帶 預(yù)期結(jié)果：甲組濾紙條上的橙黃色和黃色的色素帶與乙組濾紙條上的橙黃色和黃色的色素帶基本一致；甲組濾紙條上有藍(lán)綠色和黃綠色的色素帶、乙組濾紙條上沒有藍(lán)綠色和黃綠色的色素帶

【解析】

①M(fèi)g是構(gòu)成葉綠素的重要成分，葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光。②光合作用包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段。光反應(yīng)必須有光才能進(jìn)行，其過程為：色素分子吸收的光能，在有關(guān)酶的催化作用下，促成ADP與Pi發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成ATP，并且將水在光下分解產(chǎn)生[H]和氧，氧直接以分子（O2）形式釋放出去。③驗(yàn)證光照會(huì)影響韭菜葉綠素的合成，但不會(huì)影響類胡蘿卜素的合成，應(yīng)運(yùn)用對照實(shí)驗(yàn)的原則，明辨自變量、因變量和無關(guān)變量，據(jù)此完成對實(shí)驗(yàn)思路的設(shè)計(jì)及對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測。

(1) Mg是構(gòu)成葉綠素的重要成分，葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光。與缺Mg組相比，完全培養(yǎng)液組的韭菜幼苗葉肉細(xì)胞含有的葉綠素高，對紅光和藍(lán)紫光的吸收明顯增強(qiáng)。Mg是葉綠素的組成元素，缺Mg組幼苗葉綠素含量少，吸收的光能減少，光反應(yīng)降低，導(dǎo)致凈光合速率降低，從而積累的干物質(zhì)量減少，這是培養(yǎng)一段時(shí)間后，缺Mg組韭菜幼苗積累的有機(jī)干物質(zhì)量比完全培養(yǎng)液組的少的主要原因。

(2) 將正常條件下生長的韭菜幼苗適當(dāng)遮光，則幼苗的光反應(yīng)減弱，水在光下分解產(chǎn)生的O2的量減少，所以幼苗進(jìn)行光合作用產(chǎn)生O2的量/細(xì)胞呼吸產(chǎn)生CO2的量的值會(huì)變小。

(3) 葉綠素包括葉綠素a與葉綠素b，類胡蘿卜素包括胡蘿卜素與葉黃素。本實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證光照會(huì)影響韭菜葉綠素的合成，但不會(huì)影響類胡蘿卜素的合成，自變量是光照的有無，因變量是光合色素的種類，可以通過濾紙條上的色素帶的種類加以體現(xiàn)，其它對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響的因素均為無關(guān)變量，應(yīng)控制相同且適宜�？梢�，本實(shí)驗(yàn)的思路是：將部分韭菜幼苗置于光照條件下培養(yǎng)（甲組），部分置于黑暗條件下培養(yǎng)（乙組）。一段時(shí)間后，提取并用紙層析法分離兩組韭菜中的色素，并比較濾紙條上的色素帶。

因該實(shí)驗(yàn)為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，其結(jié)論是已知的，即光照會(huì)影響韭菜葉綠素的合成，但不會(huì)影響類胡蘿卜素的合成，所以預(yù)期的結(jié)果為：甲組濾紙條上的橙黃色（胡蘿卜素）和黃色（葉黃素）的色素帶與乙組濾紙條上的橙黃色和黃色的色素帶基本一致；甲組濾紙條上有藍(lán)綠色（葉綠素a）和黃綠色（葉綠素b）的色素帶、乙組濾紙條上沒有藍(lán)綠色和黃綠色的色素帶。