Question

6．為了給鐵線蓮溫室栽培提供理論依據(jù)，某小組研究了遮陰處理對鐵線蓮葉片光合作用的影響．
材料用具：鐵線蓮幼苗，遮陽網(wǎng)（網(wǎng)內(nèi)光強(qiáng)為自然光強(qiáng)的$\frac{1}{3}$左右），光合分析測定儀等．
（1）實(shí)驗(yàn)步驟：選取生長狀況相似，有2片葉的鐵線蓮幼苗若干，分為對照組和實(shí)驗(yàn)組；實(shí)驗(yàn)組用遮陽網(wǎng)進(jìn)行處理，在相同且適宜條件下培養(yǎng)；至植株長出6片葉左右時(shí)，測定兩種環(huán)境下凈光合速率，繪制成的曲線見圖1．

（2）凈光合速率是指真正的光合作用速率與呼吸速率之差，除了用圖中1測定的指標(biāo)表示外，還可通過測定氧氣的釋放速率表示．在11：00時(shí)對照組鐵線蓮凈光合速率低于遮陰組的原因是光照過強(qiáng)，溫度過高，鐵線蓮葉片的氣孔部分關(guān)閉導(dǎo)致二氧化碳供應(yīng)不足，凈光合速率下降．
（3）該小組在野外獲得了鐵線蓮的葉黃素缺失突變體．為研究它與正常植株葉片對紅光吸收的差異，設(shè)計(jì)了如圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置．
①取兩套上述裝置編號(hào)為A、B，向兩反應(yīng)杯中加入等量且適量的碳酸氫鈉溶液，然后分別加入等量葉黃素缺失突變體和正常植株的葉片．
②A、B、兩組用同等強(qiáng)度的紅色光源照射．
③一段時(shí)間后，通過圖2中記錄儀數(shù)據(jù)比較A、B兩組氧氣的產(chǎn)生量的變化情況．
④實(shí)驗(yàn)結(jié)果：兩組結(jié)果無明顯差異．原因是葉黃素主要吸收藍(lán)紫光，缺少葉黃素對紅光的吸收影響不明顯．

Answer 1

分析 1、根據(jù)題意可知本實(shí)驗(yàn)的目的是探究弱光對鐵線蓮光合作用的色素和光合速率的影響．圖1說明適當(dāng)遮陰可以降低鐵線蓮的凈光合速率．
2、植物在光照條件下進(jìn)行光合作用，光合作用分為光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段，光反應(yīng)階段在葉綠體的類囊體薄膜上進(jìn)行水的光解，產(chǎn)生ATP和[H]，同時(shí)釋放氧氣，ATP和[H]用于暗反應(yīng)階段三碳化合物的還原，細(xì)胞的呼吸作用不受光照的限制，有光無光都可以進(jìn)行，為細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動(dòng)提供能量．據(jù)此分析解答．

解答 解：（1）根據(jù)題意可知，該實(shí)驗(yàn)的自變量是否使用遮陽網(wǎng)，對照組是不做任何處理的，在自然光照下的鐵線蓮，實(shí)驗(yàn)組是用遮陽網(wǎng)進(jìn)行處理，在相同且適宜條件下培養(yǎng)．
（2）凈光合速率是指真正的光合作用速率減去呼吸作用速率．處可以用二氧化碳的吸收速率表示外，還可以用氧氣的釋放速率表示．在11：00時(shí)對照組鐵線蓮凈光合速率低于遮陰組的原因是光照過強(qiáng)，溫度過高，鐵線蓮葉片的氣孔部分關(guān)閉導(dǎo)致二氧化碳供應(yīng)不足，凈光合速率下降．
（3）光合作用需要CO₂，故取A、B兩組上述裝置，兩反應(yīng)杯的溶液中均先加入等量NaHCO₃溶液（或CO₂緩沖液），研究鐵線蓮的葉黃素缺失突變體與正常植株葉片對紅光吸收的差異，為了控制自變量，需要選擇的實(shí)驗(yàn)材料是等量葉黃素缺失突變體和正常植株．
②甲乙兩組必須使用相同的光源照射．
③光合速率的強(qiáng)弱可以通過觀察氧氣的產(chǎn)生量來觀察．
④葉黃素主要吸收藍(lán)紫光，缺少葉黃素對紅光的吸收影響不明顯，所以甲乙兩組的結(jié)果無明顯差異．
故答案為：
（1）遮陽網(wǎng)
（2）真正的光合作用速率   呼吸速率   氧氣的釋放速率   光照過強(qiáng)，溫度過高，鐵線蓮葉片的氣孔部分關(guān)閉導(dǎo)致二氧化碳供應(yīng)不足，凈光合速率下降
（3）①等量NaHCO₃溶液（或CO₂緩沖液）  等量葉黃素缺失突變體和正常植株
 ③O₂產(chǎn)生量
 ④葉黃素主要吸收藍(lán)紫光，缺少葉黃素對紅光的吸收影響不明顯

點(diǎn)評 本題考查了光合作用和呼吸作用的有關(guān)知識(shí)，意在考查考生的識(shí)圖能力，能理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系的能力；能用數(shù)學(xué)方式準(zhǔn)確地描述生物學(xué)方面的內(nèi)容、以及數(shù)據(jù)處理能力．