Question

【題目】某研究小組為探究不同波長的光和CO2濃度對大豆幼苗光合作用的影響，用三個40瓦的白色燈管做光源。通過簡單的遮光處理（外罩透光良好的紅色、黃色塑料薄膜）設置了白光、紅光、黃光三個組，其他條件相同，一段時間后測定各組大豆幼苗的凈光合速率，結果如圖所示，請分析回答下列問題：

（1）光合作用過程中，催化C3還原的酶存在于__________。圖示實驗結果表明，相同的CO2濃度條件下，為了提高大豆產量應選擇_______色塑料薄膜搭建頂棚。

（2）若培養過程中大豆幼苗的呼吸速率恒定，由圖分析，大豆幼苗呼吸作用釋放的CO2量與光合作用利用的CO2量相同的培養條件為________。據圖可知，在黃光條件下培養，大豆幼苗與外界交換CO2的情況為____________________________。

（3）該小組為探究黃光培養下大豆幼苗的葉綠素含量是否發生改變。提出實驗思路如下：分別取____光和黃光下培養的等量幼苗葉片，提取色素并用層析液分離，通過比較濾紙條上葉綠素a、b的色素帶的_______來判斷葉綠素含量是否發生改變

Answer 1

【答案】 葉綠體基質 無色（白色） CO2濃度為300L/L－1、紅光 植物向外界釋放二氧化碳 白光 寬度

【解析】由于不同單色光對植物光合作用的效率不同，所以題中用紅光、黃光以及白光對大豆幼苗進行光照，其凈光合作用速率不同。根據題意和題圖分析，光合色素對不同顏色的光的吸收和轉化能力不同可能是相同CO2濃度條件下，用不同顏色的光培養時，大豆幼苗的光合速率不同。在相同CO2濃度下，白光凈光合速率最高，尤其是在黃光下，大豆的凈光合速率一直都小于0，即光合速率小于呼吸速率。所以大棚種植大豆時，應選用白色色塑料薄膜搭建頂棚。

(1) 光合作用過程中，催化C3還原屬于暗反應階段，其酶存在于葉綠體基質。圖示實驗結果表明，相同的CO2濃度條件下，為了提高大豆產量應選擇白色塑料薄膜搭建頂棚，其凈光合速率最大。

(2)據圖分析，大豆幼苗在300L/L－1、紅光下培養時，其凈光合速率為0，此時呼吸作用釋放的CO2量與光合作用吸收的CO2量相等。據圖可知，在黃光條件下培養，大豆幼苗的凈光合速率一直小于0，說明其光合作用利用的CO2量始終小于其呼吸作用產生的CO2量，此時大豆植物與外界交換CO2的情況表現為向外界釋放CO2。

(3)實驗思路：①該實驗的自變量是黃光的有無，所以分別取等量黃光和自然光培養條件下的試管苗葉片進行實驗；②該實驗的因變量是葉綠素含量，所以需要提取并用紙層析法分離 色素；③結果分析是比較兩種濾紙條上的葉綠素a、b色素帶的寬度，確定二者葉綠素含量有無差異。