Question

为研究土壤中无机盐离子和空气中CO₂浓度对植物光合作用的影响，有人用同一环境中生长的两种植物，在适宜条件下做了模拟试验，结果如表．请据此回答问题．

项　　　　目	植物	346μmol?mol-1的CO2		528μmol?mol-1的CO2
		不施磷肥	施磷肥 20kg?hm-2?a-1	不施磷肥	施磷肥 20kg?hm-2?a-1
光合速率 μmol?m-2?s-1	A	2.12	3.70	3.60	5.76
	B	1.32	6.70	5.38	15.66

（1）根据实验结果，施磷肥对植物

 

的光合作用影响更大．
（2）如果将CO₂浓度从346μmol?mol^-1迅速提高到528μmol?mol^-1，植物细胞中C₅的浓度将

 

．
（3）假如植物B为小麦，在干旱初期，光合作用速率明显下降的主要原因是

 

，反应过程受阻；在灌浆期，若遇阴雨天则会减产，其主要原因是

 

反应过程受阻．
（4）土壤中缺磷会导致植株矮小、叶色暗绿，影响光合作用效率．有人推测叶色暗绿的原因是缺磷导致叶片中类胡萝卜素缺乏引起的．请用正常生长的黄瓜幼苗作实验材料．设计实验进行探究．
实验所需试剂：完全营养液、

 

、丙酮、层析液、CaCO₃、SiO₂．
实验步骤：
第一步：选取长势相同的黄瓜幼苗平均分为甲、乙两组
第二步：甲组培养在完全营养液中，乙组培养在

 

，将两组黄瓜幼苗同时放在相同并适宜的条件下培养一段时间．
第三步：分别取两组黄瓜幼苗等量的叶片进行色素提取和分离实验．提取时研钵中需加入

 

以防止研磨中色素被破坏．将画好滤液细线的滤纸条轻轻插入层析液中时，一定要注意：

 

，以避免实验失败．
实验结果预测：
对比甲、乙两组实验层析分离结果，若

 

，则说明缺磷不会引起类胡萝卜素的缺乏；若乙组滤纸条

 

，则说明缺磷会影响类胡萝卜素的形成．

Answer 1

考点：影响光合作用速率的环境因素,光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化

专题：

分析：分析表格：
（1）在355μmol?mol^-1的CO₂浓度下，A和B在施用磷肥的条件下，光合作用强；在539μmol?mol^-1的CO₂浓度下，A和B在施用磷肥的条件下，光合作用强．
（2）单独分析A和B，在同样的条件下，在355μmol?mol^-1的CO₂浓度和539μmol?mol^-1的CO₂浓度下，不施用磷肥对B的光合作用影响较大，这是因为施用磷肥和不施用磷肥差值较大．

解答： 解：（1）根据实验结果，发现施磷肥和不施磷肥差别最大的是B，因而施磷肥对B的光合作用影响更大．
（2）如果将CO₂浓度从355μmol?mol^-1迅速提高到539μmol?mol^-1，即CO₂浓度升高，植物细胞中五碳化合物的消耗量增加，但是五碳化合物的生成量不变，植物细胞叶绿体中C₅的浓度将减少．
（3）假如植物B为小麦，在干旱初期，气孔关闭，导致二氧化碳的吸收减少，所以光合作用速率明显下降的主要原因是暗反应；反应过程受阻；在灌浆期，若遇阴雨天则会减产的原因是光照不足，所以导致光反应过程受阻．
（4）对照实验的变量是培养液中是否含有磷元素，所以实验所需试剂：完全营养液、缺磷的“完全营养液”、丙酮、层析液、CaCO₃、SiO₂．
实验步骤：
第一步：选取长势相同的黄瓜幼苗平均分为甲、乙两组
第二步：甲组培养在完全营养液中，乙组培养在缺磷的“完全营养液”，将两组黄瓜幼苗同时放在相同并适宜的条件下培养一段时间．
第三步：分别取两组黄瓜幼苗等量的叶片进行色素提取和分离实验．提取时研钵中需加入CaCO₃以防止研磨中色素被破坏．将画好滤液细线的滤纸条轻轻插入层析液中时，一定要注意：不能让滤液细线触及层析液，以避免实验失败．
实验结果预测：
对比甲、乙两组实验层析分离结果，若色素带一致，则说明缺磷不会引起类胡萝卜素的缺乏；若乙组滤纸条缺乏橙黄色和黄色色素带，则说明缺磷会影响类胡萝卜素的形成．
故答案为：
（1）B
（2）降低
（3）暗反应     光反应
（4）实验所需试剂：缺磷的“完全营养液”
实验步骤：第二步：缺磷的“完全营养液”
第三步：CaCO₃      不能让滤液细线触及层析液
实验结果预测：色素带一致      缺乏橙黄色和黄色色素带

点评：这道题以表格的形式提供了实验的设计思路和相关的实验数据，考查了水和无机盐的作用以及影响光合作用速率的环境因素，要求我们能根据表格中的信息分析得出相关的结论，训练了分析问题和灵活运用知识的能力记忆实验设计的能力．