Question

【題目】某種細(xì)胞分裂素對(duì)某植物光合作用和生長(zhǎng)的影響如下表。

細(xì)胞分裂素濃度（g·L-1）	葉綠素含量 （mg chl·gFW-1）	光合速率 （μmolC02·m-2·s-1）	希爾反應(yīng)活力 （μmolDCIP Red· mgch1-1·^h-1）	葉片氮含量（%）
0	1.58	6.52	13.55	1.83
0.5	1.82	7.82	25.66	1.94
1.0	2.34	8.64	32.26	1.98
2.0	2.15	8.15	27.54	1.96

注：①chl-葉綠素；FW-鮮重；DCIP Red-還原型DCIP。②希爾反應(yīng)活力測(cè)定的基本原理：將葉綠體加入DCIP （二氯酚靛酚）溶液并照光，水被分解，產(chǎn)生氧氣等，而溶液中的DCIP被還原并發(fā)生顏色變化，這些變化可用儀器進(jìn)行測(cè)定。

回答下列問題：

（1）溶液中的DCIP被還原并發(fā)生顏色變化，可通過儀器測(cè)定各組的__________反映出來。希爾反應(yīng)模擬光合作用中__________階段的部分變化，DCIP Red相當(dāng)于該階段中的_________。

（2）本實(shí)驗(yàn)的自變量是__________。測(cè)定希爾反應(yīng)活力時(shí)需保持溫度、pH、________和_____等無關(guān)變量一致。

（3）施用1.0g·L-1細(xì)胞分裂素，該植物的光合速率明顯高于其他組別的原因是：________含量增加有利于光反應(yīng)進(jìn)行；由葉片氮含量增加可知________的含量較高。

Answer 1

【答案】光密度值 光反應(yīng) NADPH 細(xì)胞分裂素的濃度 DCIP溶液的量 光照強(qiáng)度/光照時(shí)間 葉綠素 相關(guān)酶

【解析】

光合作用分為光反應(yīng)和碳反應(yīng)兩個(gè)階段。分析題文描述和表中信息可知：該實(shí)驗(yàn)的目的是研究某種細(xì)胞分裂素對(duì)某植物光合作用和生長(zhǎng)的影響，自變量是細(xì)胞分裂素的濃度。

因變量是葉綠素含量、光合速率、希爾反應(yīng)活力和葉片氮含量。在光照條件下，希爾反應(yīng)發(fā)生了水被分解、產(chǎn)生氧氣等變化，所以希爾反應(yīng)模擬的是光合作用的光反應(yīng)階段的部分變化。

(1) 在希爾反應(yīng)中，由于化學(xué)變化，導(dǎo)致溶液的密度發(fā)生改變，因此溶液中的DCIP被還原并發(fā)生顏色變化，可通過儀器測(cè)定各組的光密度值反映出來。根據(jù)希爾反應(yīng)活力測(cè)定的基本原理中呈現(xiàn)的信息可推知，希爾反應(yīng)模擬的是光合作用中光反應(yīng)階段的部分變化。DCIP在希爾反應(yīng)中的作用與自然條件下光反應(yīng)中的NADP+的作用相似，因此DCIP Red（還原型DCIP）相當(dāng)于光反應(yīng)階段中的NADPH。

(2) 本實(shí)驗(yàn)的目的是研究某種細(xì)胞分裂素對(duì)某植物光合作用和生長(zhǎng)的影響，因此自變量是細(xì)胞分裂素的濃度。為了排除無關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，測(cè)定希爾反應(yīng)活力時(shí)需保持溫度、pH、DCIP溶液的量、光照強(qiáng)度和光照時(shí)間等無關(guān)變量一致。

(3) 光合作用所需要的酶均含氮。表中信息顯示：與細(xì)胞分裂素濃度為零的對(duì)照組和細(xì)胞分裂素濃度大于零的其他實(shí)驗(yàn)組相比，施用1.0g·L-1細(xì)胞分裂素的實(shí)驗(yàn)組的葉綠素含量、葉片氮含量都是最高的，據(jù)此可推知，施用1.0g·L-1細(xì)胞分裂素，該植物的光合速率明顯高于其他組別的原因是：葉綠素含量增加，有利于光反應(yīng)進(jìn)行；由葉片氮含量增加可知相關(guān)酶的含量較高。