Question

【題目】某植物園欲從北美引進三個不同品種海棠（百夫長、麗莎、薄荷糖），工作人員在一定條件下測定了這三個品種和本地海棠的凈光合速率與光照強度的關系。下圖為麗莎與本地海棠的凈光合速率與光照強度的關系。

（1）要獲得圖中的麗莎曲線，實驗應設置的條件組合是_____________。

①環境CO2濃度保持不變 ②環境溫度保持不變 ③環境濕度保持不變 ④光照強度保持不變 ⑤植物樣本足夠 ⑥選用生長狀態一致的植物

（2）在光照強度長期為m時，兩種植物能正常生長嗎?______________

（3）上圖顯示，麗莎與本地海棠的凈光合速率上升至最大值時所對應的光照強度 n2大于 n1，產生這種現象的原因可能有_________________________________（至少答3點）。

（4）為了合理引種，工作人員將三個品種海棠的生長情況、最大凈光合速率和各自的 m 點、n 點等數據整理如下表。

品種	生長情況		光合特性
	莖高增長量cm	莖粗增長量cm	最大凈光合速率umolcm-2s-1	m點 umolcm-2s-1	N點 umolcm-2s-1
百夫長	18.1	1.94	15.99	71.93	743.25
麗莎	25.6	2.68	22.8	49.79	976.42
薄荷糖	11.2	1.86	15.2	67.39	666.58

三種海棠中對光的適應性最強的是（______）哪一種？結合上表數據闡釋你作出判斷的理由___________________________________。

Answer 1

【答案】①②③⑤⑥ 不能 麗莎固定CO2能力大于本地海棠、ATP合成酶（光合色素）數量大于本地海棠、葉肉細胞內葉綠體的密度高于本地海棠 麗莎 三種海棠中麗莎m點最小，說明呼吸作用低，消耗的有機物少；麗莎n點最大，說明麗莎的光飽和點最大，能充分利用光能；n點大，m點小說明凈光合速率也是最大的，麗莎最大凈光合速率也比另外二者都大，有利于有機物的積累；另外麗莎的莖高增長量和莖粗增長量的數值最大，說明有機物積累較多，生長較快。

【解析】

圖中自變量為光照強度，因變量為凈光合速率，所在在設計相關實驗時，遵循單一變量原則，除了自變量不同外，要求其他變量相同且適宜，由此進行相關的判斷；圖中n點為光飽和點，代表著植物光反應的能力和最大光合作用強度；m點為補償點即凈光合作用速率等于零。

（1）本地海棠的實驗組為對照組，實驗變量為光照強度，由實驗設計的單一變量原則及影響植物光合作用的條件，結合題目所給相關條件，實驗應設置的條件組合為①②③⑤⑥所代表的條件。

（2）圖中數據所代表的為植物的凈光合作用速率，當光照強度為m時，凈光合速率等于零，植物不積累有機物，植物的正常生長發育需不斷消耗有機物，所以當植物長期處于光照強度為m時，植物不能正常生長。

（3）上圖顯示，麗莎與本地海棠的凈光合速率上升至最大值時所對應的光照強度 n2大于 n1，說明麗莎能夠利用更強的光照強度固定更多的CO2；麗莎的光反應過程吸收和利用光能的能力強于本地海棠，因此可以反映出麗莎ATP合成酶（光合色素）數量大于本地海棠、葉肉細胞內葉綠體的密度高于本地海棠。

（4）由表中生長情況和光合特性中m點和n點含義及數據區間的變化，三種海棠中對光的適應性最強的是麗莎。原因是：三種海棠中麗莎m點最小，說明呼吸作用低，消耗的有機物少；麗莎n點最大，說明麗莎的光飽和點最大，能充分利用光能；n點大，m點小說明凈光合速率也是最大的，麗莎最大凈光合速率也比另外二者都大，有利于有機物的積累；另外麗莎的莖高增長量和莖粗增長量的數值最大，說明有機物積累較多，生長較快。