Question

6．为了给铁线莲温室栽培提供理论依据，某小组研究了遮阴处理对铁线莲叶片光合作用的影响．
材料用具：铁线莲幼苗，遮阳网（网内光强为自然光强的$\frac{1}{3}$左右），光合分析测定仪等．
（1）实验步骤：选取生长状况相似，有2片叶的铁线莲幼苗若干，分为对照组和实验组；实验组用遮阳网进行处理，在相同且适宜条件下培养；至植株长出6片叶左右时，测定两种环境下净光合速率，绘制成的曲线见图1．

（2）净光合速率是指真正的光合作用速率与呼吸速率之差，除了用图中1测定的指标表示外，还可通过测定氧气的释放速率表示．在11：00时对照组铁线莲净光合速率低于遮阴组的原因是光照过强，温度过高，铁线莲叶片的气孔部分关闭导致二氧化碳供应不足，净光合速率下降．
（3）该小组在野外获得了铁线莲的叶黄素缺失突变体．为研究它与正常植株叶片对红光吸收的差异，设计了如图2所示的实验装置．
①取两套上述装置编号为A、B，向两反应杯中加入等量且适量的碳酸氢钠溶液，然后分别加入等量叶黄素缺失突变体和正常植株的叶片．
②A、B、两组用同等强度的红色光源照射．
③一段时间后，通过图2中记录仪数据比较A、B两组氧气的产生量的变化情况．
④实验结果：两组结果无明显差异．原因是叶黄素主要吸收蓝紫光，缺少叶黄素对红光的吸收影响不明显．

Answer 1

分析 1、根据题意可知本实验的目的是探究弱光对铁线莲光合作用的色素和光合速率的影响．图1说明适当遮阴可以降低铁线莲的净光合速率．
2、植物在光照条件下进行光合作用，光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段在叶绿体的类囊体薄膜上进行水的光解，产生ATP和[H]，同时释放氧气，ATP和[H]用于暗反应阶段三碳化合物的还原，细胞的呼吸作用不受光照的限制，有光无光都可以进行，为细胞的各项生命活动提供能量．据此分析解答．

解答 解：（1）根据题意可知，该实验的自变量是否使用遮阳网，对照组是不做任何处理的，在自然光照下的铁线莲，实验组是用遮阳网进行处理，在相同且适宜条件下培养．
（2）净光合速率是指真正的光合作用速率减去呼吸作用速率．处可以用二氧化碳的吸收速率表示外，还可以用氧气的释放速率表示．在11：00时对照组铁线莲净光合速率低于遮阴组的原因是光照过强，温度过高，铁线莲叶片的气孔部分关闭导致二氧化碳供应不足，净光合速率下降．
（3）光合作用需要CO₂，故取A、B两组上述装置，两反应杯的溶液中均先加入等量NaHCO₃溶液（或CO₂缓冲液），研究铁线莲的叶黄素缺失突变体与正常植株叶片对红光吸收的差异，为了控制自变量，需要选择的实验材料是等量叶黄素缺失突变体和正常植株．
②甲乙两组必须使用相同的光源照射．
③光合速率的强弱可以通过观察氧气的产生量来观察．
④叶黄素主要吸收蓝紫光，缺少叶黄素对红光的吸收影响不明显，所以甲乙两组的结果无明显差异．
故答案为：
（1）遮阳网
（2）真正的光合作用速率   呼吸速率   氧气的释放速率   光照过强，温度过高，铁线莲叶片的气孔部分关闭导致二氧化碳供应不足，净光合速率下降
（3）①等量NaHCO₃溶液（或CO₂缓冲液）  等量叶黄素缺失突变体和正常植株
 ③O₂产生量
 ④叶黄素主要吸收蓝紫光，缺少叶黄素对红光的吸收影响不明显

点评 本题考查了光合作用和呼吸作用的有关知识，意在考查考生的识图能力，能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；能用数学方式准确地描述生物学方面的内容、以及数据处理能力．