Question

【題目】回答下列與光合作用有關(guān)的實驗問題：

（1）光合促進劑是一種植物生長調(diào)節(jié)劑，具有與生長素類似的作用，適宜濃度范圍可增加產(chǎn)量并且存在最適濃度。某科研人員利用番茄為實驗材料來探究其生理作用，其實驗過程如下：實驗材料：生長狀況相同且長勢良好的番茄若干株、適宜濃度的光合促進劑、蒸餾水、尺、天平等。

實驗步驟：

步驟一：選取生長狀況相同且長勢良好的番茄若干株，平均分為甲、乙、丙、丁四組。

步驟二：給予甲、丙兩組噴灑___________________，給予乙、丁兩組噴灑等量的蒸餾水。

步驟三：將四組番茄放置于__________的條件下培養(yǎng)，觀察四組番茄的葉片顏色，并測量計算植株的平均株高；待成熟后計算坐果數(shù)量以及單果重量。

實驗結(jié)果：如下表所示。

植株生長狀況、產(chǎn)量記錄表

組別	平均株高(cm)	坐果數(shù)(個)	葉片顏色	平均單果重(g)
甲組	220．2	28．2	深綠	172．5
乙組	206．6	26．4	綠	156
丙組	222．8	27．6	深綠	170
丁組	218．8	25．8	綠	152．5

若實驗過程中使用的光合促進劑濃度為a，則當光合促進劑的濃度小于a時，番茄產(chǎn)量__________（填“會”“不會”或“不一定”）降低，因為______________________________。

（2）低溫寒潮會造成農(nóng)作物受災(zāi)，光合作用受低溫影響較顯著。科研人員用黃瓜研究低溫弱光和低溫黑暗兩種預(yù)處理對葉片光合作用的影響。

①選取黃瓜葉片，沿葉脈將葉片一分為二，在相同且適宜的條件下，分別測定葉片的光合作用強度。然后進行兩種預(yù)處理：一半置于低溫弱光下，一半置于__________下，在培養(yǎng)箱內(nèi)處理6小時。之后，再次置于相同且適宜的條件下，測定光合作用強度，結(jié)果如上圖。該實驗?zāi)艿贸龅慕Y(jié)論是______________________________。

②為進一步探究上述兩種預(yù)處理對光合作用強度影響的原因，用ADP作為受體來測定NADPH生成速率的變化，結(jié)果如下表：

預(yù)處理	低溫黑暗		低溫弱光
	實驗前	實驗后	實驗前	實驗后
NADPH生成速率	100%	85．1%	100%	55．8%

實驗結(jié)果表明，__________的預(yù)處理導致光反應(yīng)減弱更顯著，進一步影響暗反應(yīng)中的__________過程，最終導致光合作用強度減弱較明顯。

Answer 1

【答案】適量且適宜濃度的光合促進劑 相同且適宜 不一定 不能確定a是否為最適濃度 低溫黑暗 低溫弱光和低溫黑暗兩種預(yù)處理都降低了黃瓜葉片的光合作用強度，低溫弱光比低溫黑暗的預(yù)處理對黃瓜葉片光合作用強度降低的影響更顯著 低溫弱光 C3的還原

【解析】

由表1中的結(jié)果可知，噴灑光合促進劑的甲、丙兩組，比不噴灑的對照組的葉色更濃綠，可見光合促進劑能促進葉綠素的合成。題干中已指明，光合促進劑具有與生長素類似的作用，故其作用具有兩重性，若所施用的a濃度小于或等于最適濃度時，使用的光合促進劑小于濃度a時番茄的產(chǎn)量將降低；若a大于最適濃度，濃度降低時，根據(jù)其作用曲線，以及降低的幅度不同，其效應(yīng)變化亦可能不同，故番茄的產(chǎn)量有可能增加，也可能減少，也可能產(chǎn)量相同。

分析柱形圖：與處理前相比，低溫條件處理后，光合作用強度均有很大程度的降低；再比較弱光和黑暗，弱光條件下光合作用強度降低更加明顯。

比較實驗表格2：低溫弱光和低溫黑暗相比，低溫弱光條件下NADPH生成速率降低更明顯。

（1）第二步：該實驗的目的是探究光合促進劑的生理作用，因此實驗的自變量是否噴施適宜濃度的光合促進劑，噴施適宜濃度的光合促進劑的為實驗組，對照組應(yīng)該噴施與光合促進劑等量的蒸餾水進行對照。

第三步：該實驗中的培養(yǎng)條件是無關(guān)變量，實驗過程中無關(guān)變量應(yīng)保持一致且適宜，因此要將四組番茄放置于相同且適宜的條件下培養(yǎng)。

由于生長素作用具有兩重性，光合促進劑具有生長素效應(yīng)，據(jù)上分析可知若實驗過程中使用的光合促進劑濃度為a，則當光合促進劑的濃度小于a時，番茄產(chǎn)量不一定降低。

（2）①根據(jù)實驗表格信息可知，實驗進行兩種預(yù)處理：一半置于低溫弱光下，一半置于低溫黑暗下，在培養(yǎng)箱內(nèi)處理6小時。根據(jù)柱形圖中光合作用強度相對值看出，低溫弱光和低溫黑暗兩種預(yù)處理都降低了黃瓜葉片的光合作用強度；低溫弱光比低溫黑暗的預(yù)處理對黃瓜葉片光合作用強度降低的影響更顯著。

②實驗結(jié)果表明，低溫弱光的預(yù)處理導致光反應(yīng)減弱更顯著，而NADPH將用于暗反應(yīng)中三碳化合物的還原，即進一步影響暗反應(yīng)中的C3還原過程，最終導致光合作用強度減弱較明顯。