Question

某生物兴趣小组的同学尝试探究在适合生长的氮浓度范围内，不同氮素水平对青花菜叶片光合作用的影响，实验结果如表所示：

氮素水平 (mmol﹒L^-1)	叶绿素含量 （μg﹒cm^-2）	净光合速率 （μmol﹒m^-2﹒s^-1）	气孔导度 （mmol﹒m^-2﹒s^-1）	胞间CO2浓度 （μL﹒L^-1）
5(低氮)	86	19.4	0.68	308
10(中氮)	99	20.7	0.84	304
15（偏高）	103	21.4	0.85	301
20（高氮）	103	22.0	0.84	295

请回答：

（1）表中净光合速率是采用叶龄一致的叶片，在______________相同的实验条件下，测得的单位时间、单位叶面积______________的吸收量。

（2）光合作用过程中，叶绿素主要吸收______________光。

（3）从表中可知，随着氮素水平的增高，叶片净光合速率逐渐______，气孔导度__________（限制/不限制）净光合速率的变化。

（4）高氮组比偏高组叶片净光合作用速率高，而叶绿素含量相同，推断其主要原因可能是参与光合作用的酶__________ 。

（5）为使实验数据更可靠，在控制好无关变量的基础上，应针对每个氮素水平条件下设置__________

Answer

光照强度、CO2浓度、温度 CO2 红光和蓝紫光 提高 不限制 数量较多（活性较强） （至少有3个平行）重复实验

【解析】分析题表：该实验是探究探究在适合生长的氮浓度范围内，不同氮素水平对青花菜叶片光合作用的影响，由试验结果可知：随着氮素水平升高，叶绿素的含量先增加，后稳定在103，净光合速率不断提高，胞间CO2浓度不断降低；气孔导度在低氮时较小，在中氮、偏高和高氮条件下气孔导度不变。

（1）净光合速率可以用CO2的吸收量、O2的释放量表示或有机物的积累量来表示，分析表格可知：该实验的净光合速率的大小是用测得的单位时间、单位叶面积CO2的吸收量表示，此时光照强度、CO2浓度、温度等试验条件必须相同。

（2）叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，光反应阶段，光合色素吸收的光能一部分用于水的光解，将水分解为氧气和[H]，还有一部分用于合成ATP。

（3）从表中可知，随着氮素水平的增高，叶片净光合速率逐渐提高；在中氮、偏高、高氮三种情况下，气孔导度大体相同，而净光合速率有所提高，所以说气孔导度不限制净光合速率的变化。

（4）高氮组比偏高组叶片净光合作用速率高，而叶绿素含量相同，推断其主要原因可能是参与光合作用的酶数量较多。

（5）为使实验数据更可靠，在控制好无关变量的基础上，应针对每个氮素水平条件下设置多个重复试验。

【点睛】解答本题的关键是明确光合速率表示的不同方法：

（1）实际光合速率：单位时间内植物或细胞有机物的产生量、氧气的产生量、二氧化碳的固定量、叶绿体氧气的释放量、二氧化碳的吸收量。

（2）表观光合速率：单位时间内植物或细胞有机物的积累量、氧气的释放量、二氧化碳的吸收量。