Question

【題目】某植物園欲從北美引進(jìn)三個(gè)不同品種海棠（百夫長(zhǎng)、麗莎、薄荷糖），工作人員在一定條件下測(cè)定了這三個(gè)品種和本地海棠的凈光合速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系。下圖為麗莎與本地海棠的凈光合速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系。

（1）要獲得圖中的麗莎曲線，實(shí)驗(yàn)應(yīng)設(shè)置的條件組合是_____________。

①環(huán)境CO2濃度保持不變 ②環(huán)境溫度保持不變 ③環(huán)境濕度保持不變 ④光照強(qiáng)度保持不變 ⑤植物樣本足夠 ⑥選用生長(zhǎng)狀態(tài)一致的植物

（2）在光照強(qiáng)度長(zhǎng)期為m時(shí)，兩種植物能正常生長(zhǎng)嗎?______________

（3）上圖顯示，麗莎與本地海棠的凈光合速率上升至最大值時(shí)所對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度 n2大于 n1，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能有_________________________________（至少答3點(diǎn)）。

（4）為了合理引種，工作人員將三個(gè)品種海棠的生長(zhǎng)情況、最大凈光合速率和各自的 m 點(diǎn)、n 點(diǎn)等數(shù)據(jù)整理如下表。

品種	生長(zhǎng)情況		光合特性
	莖高增長(zhǎng)量cm	莖粗增長(zhǎng)量cm	最大凈光合速率umolcm-2s-1	m點(diǎn) umolcm-2s-1	N點(diǎn) umolcm-2s-1
百夫長(zhǎng)	18.1	1.94	15.99	71.93	743.25
麗莎	25.6	2.68	22.8	49.79	976.42
薄荷糖	11.2	1.86	15.2	67.39	666.58

三種海棠中對(duì)光的適應(yīng)性最強(qiáng)的是（______）哪一種？結(jié)合上表數(shù)據(jù)闡釋你作出判斷的理由___________________________________。

Answer 1

【答案】①②③⑤⑥ 不能 麗莎固定CO2能力大于本地海棠、ATP合成酶（光合色素）數(shù)量大于本地海棠、葉肉細(xì)胞內(nèi)葉綠體的密度高于本地海棠 麗莎 三種海棠中麗莎m點(diǎn)最小，說(shuō)明呼吸作用低，消耗的有機(jī)物少；麗莎n點(diǎn)最大，說(shuō)明麗莎的光飽和點(diǎn)最大，能充分利用光能；n點(diǎn)大，m點(diǎn)小說(shuō)明凈光合速率也是最大的，麗莎最大凈光合速率也比另外二者都大，有利于有機(jī)物的積累；另外麗莎的莖高增長(zhǎng)量和莖粗增長(zhǎng)量的數(shù)值最大，說(shuō)明有機(jī)物積累較多，生長(zhǎng)較快。

【解析】

圖中自變量為光照強(qiáng)度，因變量為凈光合速率，所在在設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)時(shí)，遵循單一變量原則，除了自變量不同外，要求其他變量相同且適宜，由此進(jìn)行相關(guān)的判斷；圖中n點(diǎn)為光飽和點(diǎn)，代表著植物光反應(yīng)的能力和最大光合作用強(qiáng)度；m點(diǎn)為補(bǔ)償點(diǎn)即凈光合作用速率等于零。

（1）本地海棠的實(shí)驗(yàn)組為對(duì)照組，實(shí)驗(yàn)變量為光照強(qiáng)度，由實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的單一變量原則及影響植物光合作用的條件，結(jié)合題目所給相關(guān)條件，實(shí)驗(yàn)應(yīng)設(shè)置的條件組合為①②③⑤⑥所代表的條件。

（2）圖中數(shù)據(jù)所代表的為植物的凈光合作用速率，當(dāng)光照強(qiáng)度為m時(shí)，凈光合速率等于零，植物不積累有機(jī)物，植物的正常生長(zhǎng)發(fā)育需不斷消耗有機(jī)物，所以當(dāng)植物長(zhǎng)期處于光照強(qiáng)度為m時(shí)，植物不能正常生長(zhǎng)。

（3）上圖顯示，麗莎與本地海棠的凈光合速率上升至最大值時(shí)所對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度 n2大于 n1，說(shuō)明麗莎能夠利用更強(qiáng)的光照強(qiáng)度固定更多的CO2；麗莎的光反應(yīng)過(guò)程吸收和利用光能的能力強(qiáng)于本地海棠，因此可以反映出麗莎ATP合成酶（光合色素）數(shù)量大于本地海棠、葉肉細(xì)胞內(nèi)葉綠體的密度高于本地海棠。

（4）由表中生長(zhǎng)情況和光合特性中m點(diǎn)和n點(diǎn)含義及數(shù)據(jù)區(qū)間的變化，三種海棠中對(duì)光的適應(yīng)性最強(qiáng)的是麗莎。原因是：三種海棠中麗莎m點(diǎn)最小，說(shuō)明呼吸作用低，消耗的有機(jī)物少；麗莎n點(diǎn)最大，說(shuō)明麗莎的光飽和點(diǎn)最大，能充分利用光能；n點(diǎn)大，m點(diǎn)小說(shuō)明凈光合速率也是最大的，麗莎最大凈光合速率也比另外二者都大，有利于有機(jī)物的積累；另外麗莎的莖高增長(zhǎng)量和莖粗增長(zhǎng)量的數(shù)值最大，說(shuō)明有機(jī)物積累較多，生長(zhǎng)較快。