Question

14．大豆是我国重要的经济作物．土壤中的微生物能将有机物分解为某些小分子物质供给大豆．为研究这些物质对大豆幼苗生长的影响，在不含有机物的相同土壤中按照表格投放植物落叶等有机物，充分作用后播种大豆种子，出苗一段时间后测定大豆有关指标，结果如表．请分析回答：

分组	有机物投放量 （kg）	叶绿素含量 （mg/m2叶）	C5转变为C3 效率	总光合速率（mgCO2/h）
甲	0	0.80	20%	2.69
乙	20	2.37	41%	4.46
丙	40	4.65	82%	8.98

（1）该实验的实验组是乙、丙，表格中除了有机物的投放量以外其它的都是因变量．
（2）测定大豆叶片叶绿素含量时，提取色素的试剂及分离色素方法分别是无水乙醇和纸层析法．
（3）据表分析有机物投放量高的土壤为叶绿素合成提供的矿质元素是N、Mg（写出两种），叶绿素的含量升高可以直接促进光反应合成更多的还原氢和ATP以促进暗反应．
（4）本实验需要测定总光合速率，现给你生理状态相同的两份大豆幼苗，请你设计一个测定大豆幼苗总光合速率的简单实验方案其他条件相同情况下，一份放在暗处测得其呼吸速率，另一份放在光下测得其净光合速率，二者之和为总光合速率，重复至少三次，取其平均值．．

Answer 1

分析 1、据表分析，该实验的自变量是有机物投放量，因变量是叶绿素含量，C₅转变为C₃效率和总光合速率；
2、绿叶中色素的提取和分离实验的原理主要是：各种色素能溶解在有机溶剂（无水乙醇等）中形成溶液，使色素从生物组织中脱离出来．各种色素都能溶解在层析液中，但在层析液中的溶解度不同．溶解度大的色素分子随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，因而不同色素可以在滤纸上通过扩散分开，各种色素分子在滤纸上可形成不同的色素带． 光合作用可以分为光反应和暗反应，光反应主要方式水的光解，可以为暗反应提供[H]和ATP．暗反应主要包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原两个过程．

解答 解：（1）据表分析，该实验的自变量是有机物投放量，因变量是叶绿素含量，C₅转变为C₃效率和总光合速率；表中的甲组是对照组，实验组是乙组和丙组．表格中除了有机物投放量以外其它的都是因变量．
（2）测定大豆叶片叶绿素含量时，提取色素的试剂是无水乙醇．分离色素的方法是纸层析法．
（3）据表分析有机物投放量高的土壤中为叶绿素合成提供了大量的N、Mg等必需矿质元素，叶绿素的含量升高可以直接促进光反应，促进光反应的合成更多的还原氢和ATP参与暗反应．
（4）总光合速率=净光合速率+呼吸速率，测定大豆幼苗总光合速率的简单实验方案为：其他条件相同情况下，一份放在暗处测得其呼吸速率，另一份放在光下测得其净光合速率，二者之和为总光合速率，重复至少三次，取其平均值．
故答案为：
（1）乙、丙    有机物的投放量
（2）无水乙醇   纸层析法
（3）N、Mg    还原氢和ATP
（4）其他条件相同情况下，一份放在暗处测得其呼吸速率，另一份放在光下测得其净光合速率，二者之和为总光合速率，重复至少三次，取其平均值

点评 本题主要考查光合作用色素的提取和分离的实验，意在强化学生对相关知识的识记、理解与掌握．题目难度中等．