Question

【題目】為研究供氮水平對(duì)馬尾松幼苗光合作用的影響，某研究小組采用沙培方法，每天定時(shí)澆灌含不同氮素濃度的培養(yǎng)液，適宜條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后，分別測(cè)定各組馬尾松幼苗針葉的相關(guān)指標(biāo)，結(jié)果如圖所示。請(qǐng)回答下列問題:

注:羧化酶能催化CO2的固定;氣孔導(dǎo)度指的是氣孔張開的程度。

（1）馬尾松幼苗從培養(yǎng)液中吸收的氮元素可用于合成____________和羧化酶等物質(zhì)，其中前者能吸收和轉(zhuǎn)化光能

（2）該實(shí)驗(yàn)的因變量有______。若設(shè)置培養(yǎng)液中氮素濃度為零的組別，則該組不能稱為對(duì)照組，理由是_____________.

（3）該實(shí)驗(yàn)中，培養(yǎng)液中氮素濃度在1mmol/L條件下，馬尾松幼苗的葉肉細(xì)胞中，葉綠體在光反應(yīng)階段產(chǎn)生的O2的去路有_____________

（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測(cè)，當(dāng)培養(yǎng)液中氮素濃度大于8mmol/L以后，馬尾松幼苗葉肉細(xì)胞間CO2濃度會(huì)變大，原因是____________

Answer 1

【答案】葉綠素（或光合色素） 凈光合速率、葉綠素含量、氣孔導(dǎo)度、羧化酶含量等 馬尾松幼苗不能在無氮培養(yǎng)液中正常生長(zhǎng)，因此不能作為對(duì)照組 進(jìn)入線粒體用于細(xì)胞呼吸和釋放到外界環(huán)境 氣孔導(dǎo)度不變，但羧化酶含量減少，CO2消耗速率降低

【解析】

分析圖中的曲線可知，隨著培養(yǎng)液中氮素濃度的增加，葉綠素含量不斷增多，氣孔導(dǎo)度先增加后不變，羧化酶含量先增加后減少，凈光合速率先增加后降低。

光合作用的光反應(yīng)階段（場(chǎng)所是葉綠體的類囊體膜上）：水的光解產(chǎn)生[H]與氧氣，以及ATP的形成。

光合作用的暗反應(yīng)階段（場(chǎng)所是葉綠體的基質(zhì)中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反應(yīng)提供的ATP和[H]的作用下還原生成糖類等有機(jī)物。

（1）氮元素進(jìn)入葉肉細(xì)胞后形成的化合物中，能吸收并轉(zhuǎn)化光能的物質(zhì)是葉綠體中的色素，存在于葉綠體的類囊體膜上；

（2）該實(shí)驗(yàn)在研究氮素濃度對(duì)凈光合速率、葉綠素含量、氣孔導(dǎo)度、羧化酶含量的影響，凈光合速率、葉綠素含量、氣孔導(dǎo)度、羧化酶含量都是因變量。

（3）該實(shí)驗(yàn)中，培養(yǎng)液中氮素濃度在1mmol/L的條件下，馬尾松幼苗葉肉細(xì)胞中，葉綠體在光反應(yīng)階段產(chǎn)生的O2，只有一部分能擴(kuò)散到該細(xì)胞的線粒體中被迫消耗掉，原因是凈光合速率大于零，光合產(chǎn)O2速率大于呼吸耗O2速率．
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測(cè)，當(dāng)培養(yǎng)液中氮素濃度大于8mmol/L以后，馬尾松幼苗針葉的胞間CO2濃度增大，但氣孔導(dǎo)度不變，即胞間CO2濃度來源不變。所以原因應(yīng)為去路減小，即羧化酶含量減少，CO2消耗速率降低．