Question

【題目】為研究補光對溫室內番茄不同部位葉片光合作用的影響，某課題小組在自然光照的基礎上利用LED燈進行了植株的補光實驗，并設置一對照組（CK組），實驗結果如圖所示。請回答下列問題：

（1）對照組所用光源為___________。據圖分析，LED補光對于_________的作用效果最為明顯其原因可能是____________________________。

（2）LED中葉組的光合速率達到最大時所需要的CO2濃度明顯高于CK中葉組，其原因是____________________________。

（3）本實驗采用LED燈（冷光源）而非普通白熾燈，目的是為了排除______________對實驗結果的影響。測定各組數據時，往往采取________________，保證了實驗數據的可信度。

Answer 1

【答案】自然光照 下葉 自然狀況下，上、中部葉片擋，使下葉接受的光照最弱 LED組光照更強，光反應產生的ATP和NADPH（[H]）更多，還原的C3更多，故需要更多CO2參與暗反應 溫度 ①隨機取樣②重復取樣測定③取平均值

【解析】

該題綜合考察了影響光合作用的因素，以實驗的角度考察了光照強度對光合作用的影響。通過題干信息可以得知，該實驗的實驗目的為“研究補光對溫室內番茄不同部位葉片光合作用的影響”，再結合圖片可知實驗的自變量為補光情況、二氧化碳濃度和補光的位置，因變量為凈光合速率，運用實驗原則和思路對比結果分析問題是本題的解題關鍵。

（1）由題意可知，補光實驗是在自然光照的基礎上利用LED燈進行的，即對照組所用光源為自然光照；據圖可知，在相同二氧化碳濃度下，LED組下葉的凈光合速率與CK組下葉凈光合速率的增幅（差值）超過其他兩組的增幅，可見LED補光對下葉的作用效果最為明顯；分析原因可能為番茄植株自然生長時，由于上、中部葉片的彼此交疊遮擋，導致下葉接受的光照相對最弱，影響了其光合速率，因此對下葉進行補光效果最明顯；

（2）據圖可知，對于中葉而言，CK組的光合速率達到最大時所需要的CO2濃度約為800μmol·mol-1，而LED組光合速率達到最大時所需要的CO2濃度則至少大于1 500μmol·mol-1，LED組在自然光照基礎上進行補光，光照比CK組更強，相同條件下光反應產生的ATP和NADPH更多，需要更多CO2參與暗反應；

（3）本實驗研究的是補光對光合速率的影響，溫度屬于無關變量，應盡可能控制使各組相等，LED屬冷光源，產熱比普通白熾燈少，更利于對溫度進行控制；為提高數據的可信度，測定下葉組光合速率實驗數據時應隨機取樣、重復測定、取平均值。