Question

【题目】提高作物的光合速率是提高作物产量的关键措施。请回答下列问题：

（1）小面积种植时，当阳光不足或日照时间过短时，可以通过____________的措施来提高作物光合效率。植物吸收的光能用于___________。光照强度较弱时，植物吸收CO2的速率减慢，出现这种变化的原因是_________。

（2）研究发现，喷施低浓度的NaHSO3溶液能提高光合速率从而提高小麦生长速率。为了验证NaHSO3是通过影响光合速率而不是通过影响呼吸速率来提高小麦植株的生长速率的，请以小麦幼苗和2 mmol·L-1的 NaHSO3溶液等为材料。设计实验验证这一结论。（要求简要写出实验思路和预期结果）

实验思路：_____________________________________________________________________________。

预期结果：_____________________________________。

Answer 1

【答案】补充人工光照 光反应中水的光解和ATP的合成 光反应产生的[H]和ATP较少，还原C3化合物较慢，使CO2的固定速率减慢，故植物吸收的CO2减少 取生长状况相同的小麦幼苗若干，平均分为四组，置于密闭容器中，记为甲、乙、丙、丁组，测定各组密闭容器中的二氧化碳含量并记录。甲组用一定量的2mmol·L-1的NaHSO3溶液喷施小麦幼苗，不遮光，乙组用等量清水喷施小麦幼苗，不遮光；丙组用与甲组等量的2mmol·L-1的NaHSO3溶液喷施小麦幼苗，并遮光，丁组用等量清水喷施小苗幼苗，并遮光。将四组置于其他培养条件相同且适宜的环境下，一段时间后测量并记录各组密闭容器中二氧化碳含量。 甲组和乙组对比，甲组密闭容器中二氧化碳减少的更多，丙组和丁组对比，两组中CO2增加的量相同

【解析】

影响光合作用的主要外界因素有光照强度、CO2浓度和温度等，光合作用过程分为光反应和暗反应，光反应为暗反应提供[H]和ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi，所以光反应和暗反应是紧密联系、缺一不可的整体。

（1）小面积种植时，当阳光不足或者光照时间过短时，可以通过补充人工光照的措施提高作物光合效率。植物吸收的光能一方面使水光解产生[H]和氧气，另一方面可促使ADP与Pi转变成ATP。光照强度较弱时，植物吸收CO2的速率减慢，主要是因为光照强度较弱时，叶片中叶绿体中的光反应速率减慢，产生的[H]和ATP减少，还原C3化合物较慢，使CO2的固定速率减慢，因此所需要的CO2减少。

（2）本实验是为了验证低浓度的NaHSO3是通过影响光合速率而不是通过影响呼吸速率来提高小麦植株的生长速率的，即实验目的为两个，所以应设四组实验，两两对照。其中两组用来验证低浓度的NaHSO3可影响光合速率，另外两组可用来验证低浓度的NaHSO3不影响呼吸速率。所以实验思路为：取生长状况相同的小麦幼苗若干，平均分为四组，置于密闭容器中，记为甲、乙、丙、丁组，测定各组密闭容器中的二氧化碳含量并记录。甲组用一定量的2mmol·L-1的NaHSO3溶液喷施小麦幼苗，不遮光，乙组用等量清水喷施小麦幼苗，不遮光；丙组用与甲组等量的2mmol·L-1的NaHSO3溶液喷施小麦幼苗，并遮光，丁组用与乙组等量清水喷施小苗幼苗，并遮光。将四组置于其他培养条件相同且适宜的环境下，一段时间后测量并记录各组密闭容器中二氧化碳含量。实验的预期结果为：甲组和乙组对比，甲组密闭容器中二氧化碳减少的更多，丙组和丁组对比，两组中CO2增加的量相同。