Question

【題目】為了探究不同施氮水平對(duì)大蒜光合作用的影響，以“民樂紫皮”大蒜為試材，采用盆栽試驗(yàn)，做了下列實(shí)驗(yàn)：選擇大小一致的大蒜種球移入盆內(nèi)，在充足供水條件下培養(yǎng)，每盆5株。出苗10d后，分別施不同量的氮肥。對(duì)照CK（0g/盆)、低氮N1（1g/盆)、中氮N2、N3（2、3g/盆)和高氮N6（6g/盆)，所用氮肥為尿素，一次性施入，每組處理設(shè)3次重復(fù)。60d后，測(cè)定葉綠素含量、凈光合速率，結(jié)果如下。請(qǐng)回答：

處理	葉綠素含量（mg/gFW）	類胡蘿卜素含量（mg/gFW）
CK	0.726	0.443
N1	0.786	0.475
N2	0.885	0.481
N3	1.140	0.756
N6	0.891	0.449

（1）實(shí)驗(yàn)中每組設(shè)置3次重復(fù)的目的是______。

（2）測(cè)定葉綠體中色素含量時(shí)，可以用______進(jìn)行提取。N3處理組與對(duì)照組相比，葉綠素總量的提高幅度為______％。表中結(jié)果表明，______有利于提高大蒜葉綠素含量，促進(jìn)光合作用。

（3）實(shí)驗(yàn)中測(cè)定大蒜的凈光合速率時(shí)，選擇在晴天9：30~11：00進(jìn)行，因?yàn)榇藭r(shí)______。結(jié)果表明，大蒜葉片光合速率隨著施氮量的增加呈______的趨勢(shì)。

（4）氮素影響植物葉綠素的合成，直接影響光合作用的______反應(yīng)，氮素還能影響與光合作用有關(guān)的酶的合成，從而影響光合作用______反應(yīng)的進(jìn)行。

（5）已知單獨(dú)增施鉀肥也能提高光合作用速率。在上述研究基礎(chǔ)上，需要研究同時(shí)增施鉀肥和氮肥是否比單獨(dú)增施氮肥和鉀肥對(duì)光合作用促進(jìn)作用更強(qiáng)，應(yīng)至少設(shè)計(jì)______組實(shí)驗(yàn)。

Answer 1

【答案】防止偶然因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，減少誤差 無(wú)水乙醇（或丙酮） 57.02 適量增施氮肥（沒有“適量”不給分） 光照充足、溫度適宜 先增加后下降 光 光反應(yīng)和暗 4

【解析】

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般步驟：

分組編號(hào)→設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)（給與不同的處理）→觀察并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果（注意保證無(wú)關(guān)變量的一致性）→得出結(jié)論。

題意由實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶骄坎煌�施氮水平�?duì)大蒜光合作用的影響可知，本實(shí)驗(yàn)的單一變量是不同施氮水平，因變量是光合作用速率的變化，保證無(wú)關(guān)變量相同且適宜。

（1）為了防止偶然因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，減少誤差，在實(shí)驗(yàn)中每組設(shè)置3次重復(fù)，求得平均值。

（2）利用葉綠素能夠溶解到有機(jī)溶劑中的特性，在測(cè)定葉綠體中色素含量時(shí)，可以用無(wú)水乙醇（或丙酮）進(jìn)行提取。N3處理組與對(duì)照組相比，葉綠素總量的提高幅度為（1.140-0.726）/0.726=57.02％。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示隨著使用氮素的增多，色素含量增加，但是當(dāng)?shù)�素過高時(shí)，色素含量反而減小，由此可知，適量增施氮肥有利于提高大蒜葉綠素含量，促進(jìn)光合作用。

（3）實(shí)驗(yàn)中測(cè)定大蒜的凈光合速率時(shí)，選擇光照充足、溫度適宜的條件，通常晴天9：30~11：00進(jìn)行。結(jié)果表明，大蒜葉片光合速率隨著施氮量的增加呈上升而后下降的趨勢(shì)，這與色素的測(cè)定結(jié)果是一致的。

（4）實(shí)驗(yàn)表明。氮素影響植物葉綠素的合成，進(jìn)而影響光合作用的光反應(yīng)過程，N是組成酶的必須元素，因此氮素還能影響與光合作用有關(guān)的酶的合成，從而影響光合作用光反應(yīng)和暗反應(yīng)的進(jìn)行，總之，氮素影響了葉綠體色素的合成過程進(jìn)而影響了光反應(yīng)，由于氮素參與了葉綠素和與光合作用有關(guān)的酶以及ATP和NADPH的合成，進(jìn)而影響了光反應(yīng)和暗反應(yīng)。

（5）已知單獨(dú)增施鉀肥也能提高光合作用速率。在上述研究基礎(chǔ)上，需要研究同時(shí)增施鉀肥和氮肥是否比單獨(dú)增施氮肥和鉀肥對(duì)光合作用促進(jìn)作用更強(qiáng)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，�?yīng)至少設(shè)計(jì)4組實(shí)驗(yàn)，4組實(shí)驗(yàn)分別為對(duì)照組，適宜氮肥組、適宜鉀肥組和氮肥和鉀肥混合組，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循單一變量原則、對(duì)照原則和等量原則。