Question

2．為探究低濃度NaHSO₃溶液對水稻光合速率的影響，某研究小組做了如下實驗，請完成實驗報告并回答下列問題：

（1）實驗報告
①材料用具：乳熟期的溫室盆栽水稻，1mmol/L NaHSO₃溶液，蒸餾水，噴壺，光合分析測定儀等．
②實驗步驟：
第一步：選取若干株型、長勢、葉片均一的水稻植株隨機平均分成甲、乙兩組，甲組為對照組，乙組為實驗組．
第二步：每天傍晚分別將等量的蒸餾水、1 mmol/L NaHSO₃ 溶液噴灑在甲、乙兩組的水稻葉片上，次日上午測定光合速率．
③結果與分析：實驗結果見圖1，經分析可以得出的結論是不同光照強度下低濃度NaHSO₃ 溶液均可提高水稻光合速率．
（2）研究發(fā)現NaHSO₃增加了葉片內葉綠體形成ATP的能力，推測其作用部位是葉綠體的類囊體，進而加快對圖2 中A、B、D（填字母A～D）物質的利用．
（3）研究小組利用上述條件設計實驗，證明了0.2mol/L 硫酸甲酯吩嗪（PMS）和1mmol/L NaHSO₃效應相同，兩者共同處理既不存在累加效應，也無抑制效應．請在答題紙的方框內用柱形圖繪制出實驗結果（實驗光照強度為1000 勒克斯）．

Answer 1

分析 結合題意可知，該實驗中自變量為是否噴施NaHSO₃溶液，因變量是水稻光合速率，其它為無關變量，在實驗過程中要排除無關變量對實驗結果的干擾，所用實驗材料的株型、長勢等條件要基本相同．光合作用的光反應過程中產生ATP和[H]，用于暗反應，圖2中A表示二氧化碳、B表示三碳化合物、C表示有機物、D表示五碳化合物．

解答 解：（1）②第一步：實驗分組編號，即選取若干株型、長勢、葉片均一的水稻植株隨機平均分成甲、乙兩組，甲組為對照組，乙組為實驗組．
第二步：該實驗中自變量為是否噴施NaHSO₃溶液，因變量是水稻光合速率，其它為無關變量，在實驗過程中要排除無關變量對實驗結果的干擾，所用實驗材料的株型、長勢等條件要基本相同；實驗操作分對照組和實驗組，對照組噴灑一定量的蒸餾水，實驗組噴灑1mmol/LNaHSO₃溶液．
③根據圖1，在不同光照強度下，噴灑NaHSO₃溶液的植株光合速率均高于噴灑蒸餾水的對照組，說明NaHSO₃溶液在不同光照強度下均能提高水稻植株的光合速率．
（2）光合作用的光反應階段可以產生ATP，場所在葉綠體的類囊體薄膜上；ATP可以參與暗反應過程，圖2中A表示二氧化碳，B表示C₃，C表示光合作用產物糖類，D表示C₅，光反應增強，ATP和[H]增多，可促進暗反應過程中C₃的還原進而促進二氧化碳的固定和C₅的利用．
（3）根據題中信息，0.2μmol/L的硫酸甲酯吩嗪和1mmol/L的NaHSO₃溶液效應相同，可促進水稻光合作用效率，但二者無累加效應和抑制效應，即二者混合使用效果和分別使用的效果是一樣的．據此信息結合圖1可作出對應的條形圖：

故答案為：
（1）②株型、長勢、葉片均一    蒸餾水   1 mmol/L NaHSO₃ 溶液
③不同光照強度下低濃度NaHSO₃ 溶液均可提高水稻光合速率
（2）類囊體    A、B、D
（3）見下圖

點評 本題考查光反應、暗反應過程的能量變化和物質變化，意在考查考生的實驗分析和設計能力，屬于對理解、應用層次的考查，意在考查考生是否具備驗證簡單生物學事實的能力，并能對實驗現象和結果進行解釋、分析和處理，及文圖轉化能力．