Question

16．用某种大小相似的绿色植物叶片，分组进行实验：已知叶片实验前的重量，在不同温度下分别暗处理1小时，测其重量变化；立刻再光照1小时（光强度相同），再测其重量变化．得到如下结果：

组别	一	二	三	四
温度	27℃	28℃	29℃	30℃
暗处理后的重量变化（mg）*	-1	-2	-3	-4
光照后的重量变化（mg）*	+3	+3	+3	+2
*指与暗处理前的重量进行比较，“-”表示减少的重量值，“+”表示增加的重量值

请回答问题：
（1）暗处理时，随温度升高，叶片重量下降越显著，其原因是在暗处，叶片只进行呼吸作用，温度升高，酶的活性增强，分解有机物增多，叶片重量下降越显著．
（2）假如叶片的重量增加都是光合作用所合成的有机物的量，则在29℃条件下每小时光合作用合成的有机物为9 mg．
（3）若从这些绿色叶片中提取和分离叶绿体中的色素，滤纸条上自上而下的色素带的颜色分别是：橙黄、黄色、蓝绿、黄绿，若一段时间后叶片全部变黄，再提取分离其中的色素，可能只剩下2条色素带．
（4）绿色植物叶绿素的合成是否与光照有关？某生物小组对此进行了探究．请利用玉米幼苗及其它用具设计并完成实验．（提示：通过观察叶片的颜色给予判断）
实验步骤：
①取生长状况一致的健康玉米幼苗若干，平均分为两组，分别标记为A、B；
②A组幼苗放在有光照的环境中，B组幼苗放在无光的黑暗环境中；
③置于其它条件相同且适宜的环境中培养一段时间，观察幼苗的颜色．
实验结果和相关结论：
①A变绿B不变，说明光是叶绿素合成的必备条件；
②A不变B变绿，说明叶绿素合成需要在无光条件下；
③A和B均变绿，说明叶绿素的合成与光照无关．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：暗处理后的重量变化可表示1h的呼吸作用消耗；光照后的重量变化表示进行1h的光合作用，2h的呼吸作用后的重量变化．因此可以根据数据计算出1h光合作用总量=光照后的重量变化+该温度条件下的暗处理后的重量变化×2．

解答 解：（1）表格中看出，暗处理时，随温度升高，叶片重量减轻，这是由于在一定温度范围内，温度升高，酶的活性增强，分解有机物增多，叶片重量下降加快，即呼吸作用强度随温度的升高而加强．
（2）暗处理后的重量变化可表示1h的呼吸作用消耗；光照后的重量变化表示进行1h的光合作用，2h的呼吸作用后的重量变化．因此在29℃条件下每小时光合作用合成的有机物=3+3×2=9mg．
（3）分离光合作用的色素时，滤纸条上自上而下的色素带的颜色分别是橙黄、黄色、蓝绿、黄绿．一段时间后叶片全部变黄，叶绿素区别分解，再提取分离其中的色素，可能只剩下类胡萝卜素中的因素和胡萝卜素两条色素带．
（4）②实验中要遵循对照原则和单一变量原则，根据题意可知，该实验的自变量为光的有无．所以A组置于光下，而B组则要置于黑暗环境下．
③其他无关变量要保证相同，所以应置于其它条件相同且适宜的环境中培养一段时间，观察幼苗的颜色．
实验结果及结论：分析应有的实验结果，并对实验结果进行表达和处理．该题中的实验结果可能存在三种情况：A变绿B不变，说明光是叶绿素合成的必备条件，A不变B变绿，说明叶绿素合成需要在无光条件下进行、A和B均变绿说明叶绿素的合成与光照无关，然后根据不同的情况分析其可能的结论．
故答案为：
（1）在暗处，叶片只进行呼吸作用，温度升高，酶的活性增强，分解有机物增多，叶片重量下降越显著
（2）9
（3）橙黄、黄色、蓝绿、黄绿     2条
（4）实验步骤：
②A组幼苗放在有光照的环境中，B组幼苗放在无光的黑暗环境中
③置于其它条件相同且适宜的环境中培养一段时间，观察幼苗的颜色
实验结果及相关结论：
①A变绿B不变，说明光是叶绿素合成的必备条件
②A不变B变绿，说明叶绿素合成需要在无光条件下
③A和B均变绿，说明叶绿素的合成与光照无关

点评 本题主要考查环境因素对呼吸作用强度、光合作用强度的影响，以及操纵自变量和控制无关变量的方法等考点的理解．