Question

8．为研究不同光质对黄瓜幼苗生长的影响，科学家利用不同红蓝光配比的LED光进行了实验，结果如下．

不同处理 记录指标		100% 红光	75%红光+25%蓝光	50%红光+50%蓝光	25%红光+75%蓝光	100% 蓝光	对照 （荧光）
色素含量/mg﹒g-1	叶绿素a	1.23	1.51	1.47	1.25	1.20	1.16
	叶绿素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）实验中可用95%乙醇（或无水乙醇）为溶剂提取光合色素，并用纸层析法法将不同色素进行分离．
（2）由表中数据可知，光合色素含量与光合作用速率具有正相关关系．这是因为光合色素吸收光能，在类囊体薄膜上生成NADPH和ATP，这两种物质在卡尔文循环中，除了提供能量外，还分别提供了氢、磷酸基团．
（3）由上述实验结果可以看出，在75%红光+25%蓝光处理条件下，叶绿素含量达到最大．在100%蓝光处理条件下黄瓜幼苗的CO₂固定速率达到最大，推测此条件下，植物色素的活性增强，导致植物接受光能的能力增强，但此处理条件下植株的干重却不是最高的，推测原因最可能是：100%蓝光照射下呼吸速率升高，有机物净积累量仍较低．
（4）综合上述分析，红蓝比为3：1的LED复合光最有利于黄瓜幼苗生长，可以作为培育黄瓜幼苗光源的光谱调制的参考标准．

Answer 1

分析 叶绿体中的色素主要有叶绿素和类胡萝卜素，叶绿体有分为叶绿素a和叶绿素b，类胡萝卜素有分为胡萝卜素和叶黄素．光合作用中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光；类胡萝卜素主要吸收蓝紫光．光合作用可以分为光反应和暗反应两个阶段，光反应主要发生水的光解，其产物是氧气、[H]，同时合成ATP，其中[H]和ATP 可以参与暗反应中的三碳化合物的还原过程．据此分析作答．

解答 解：（1）光合作用的色素不溶于水，易溶于有机溶剂，可以用95%乙醇（或无水乙醇）．用纸层析法分离光合作用的色素．
（2）光合作用过程中的光反应可以为暗反应提供能量外，还分别提供了[H]和磷酸基团等．
（3）据表分析，75%红光+25%蓝光（或红蓝比为3：1的复合光）处理条件下，光合色素含量达到最大．在100%蓝光处理条件下黄瓜幼苗的净光合速率达到最大，此时植物色素的活性增强，导致植物接受光能的能力增强．由于此时呼吸速率可能也很高，导致生物量的累积减缓．
（4）综合分析，从生长和干物质积累角度考虑，红蓝比为3：1的LED复合光可以作为设施培育黄瓜幼苗光源的光谱调制的参考标准．
故答案为：
（1）95% 乙醇（或无水乙醇）     纸层析法
（2）氢、磷酸基团
（3）75%红光+25%蓝光   CO₂固定速率   100%蓝光照射下呼吸速率升高，有机物净积累量仍较低
（4）3：1

点评 本题结合表格主要考查光合作用的色素即影响光合作用的光质等知识，意在强化学生对相关知识的理解与运用．