Question

【題目】為研究補(bǔ)光對(duì)溫室內(nèi)番茄不同部位葉片光合作用的影響，某課題小組在自然光照的基礎(chǔ)上利用LED燈進(jìn)行了植株的補(bǔ)光實(shí)驗(yàn)，并設(shè)置一對(duì)照組（CK組），實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。請(qǐng)回答下列問題：

（1）對(duì)照組所用光源為___________。據(jù)圖分析，LED補(bǔ)光對(duì)于_________的作用效果最為明顯其原因可能是____________________________。

（2）LED中葉組的光合速率達(dá)到最大時(shí)所需要的CO2濃度明顯高于CK中葉組，其原因是____________________________。

（3）本實(shí)驗(yàn)采用LED燈（冷光源）而非普通白熾燈，目的是為了排除______________對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。測定各組數(shù)據(jù)時(shí)，往往采取________________，保證了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可信度。

Answer 1

【答案】自然光照 下葉 自然狀況下，上、中部葉片擋，使下葉接受的光照最弱 LED組光照更強(qiáng)，光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH（[H]）更多，還原的C3更多，故需要更多CO2參與暗反應(yīng) 溫度 ①隨機(jī)取樣②重復(fù)取樣測定③取平均值

【解析】

該題綜合考察了影響光合作用的因素，以實(shí)驗(yàn)的角度考察了光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響。通過題干信息可以得知，該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑?/span>“研究補(bǔ)光對(duì)溫室內(nèi)番茄不同部位葉片光合作用的影響”，再結(jié)合圖片可知實(shí)驗(yàn)的自變量為補(bǔ)光情況、二氧化碳濃度和補(bǔ)光的位置，因變量為凈光合速率，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)原則和思路對(duì)比結(jié)果分析問題是本題的解題關(guān)鍵。

（1）由題意可知，補(bǔ)光實(shí)驗(yàn)是在自然光照的基礎(chǔ)上利用LED燈進(jìn)行的，即對(duì)照組所用光源為自然光照；據(jù)圖可知，在相同二氧化碳濃度下，LED組下葉的凈光合速率與CK組下葉凈光合速率的增幅（差值）超過其他兩組的增幅，可見LED補(bǔ)光對(duì)下葉的作用效果最為明顯；分析原因可能為番茄植株自然生長時(shí)，由于上、中部葉片的彼此交疊遮擋，導(dǎo)致下葉接受的光照相對(duì)最弱，影響了其光合速率，因此對(duì)下葉進(jìn)行補(bǔ)光效果最明顯；

（2）據(jù)圖可知，對(duì)于中葉而言，CK組的光合速率達(dá)到最大時(shí)所需要的CO2濃度約為800μmol·mol-1，而LED組光合速率達(dá)到最大時(shí)所需要的CO2濃度則至少大于1 500μmol·mol-1，LED組在自然光照基礎(chǔ)上進(jìn)行補(bǔ)光，光照比CK組更強(qiáng)，相同條件下光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH更多，需要更多CO2參與暗反應(yīng)；

（3）本實(shí)驗(yàn)研究的是補(bǔ)光對(duì)光合速率的影響，溫度屬于無關(guān)變量，應(yīng)盡可能控制使各組相等，LED屬冷光源，產(chǎn)熱比普通白熾燈少，更利于對(duì)溫度進(jìn)行控制；為提高數(shù)據(jù)的可信度，測定下葉組光合速率實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)隨機(jī)取樣、重復(fù)測定、取平均值。