Question

回答下列与光合作用有关的实验问题：

（1）光合促进剂是一种植物生长调节剂，具有与生长素类似的作用，适宜浓度范围可增加产量并且存在最适浓度。某科研人员利用番茄为实验材料来探究其生理作用，其实验过程如下：实验材料：生长状况相同且长势良好的番茄若干株、适宜浓度的光合促进剂、蒸馏水、尺、天平等。

实验步骤：

步骤一：选取生长状况相同且长势良好的番茄若干株，平均分为甲、乙、丙、丁四组。

步骤二：给予甲、丙两组喷洒___________________，给予乙、丁两组喷洒等量的蒸馏水。

步骤三：将四组番茄放置于__________的条件下培养，观察四组番茄的叶片颜色，并测量计算植株的平均株高；待成熟后计算坐果数量以及单果重量。

实验结果：如下表所示。

植株生长状况、产量记录表

组别	平均株高(cm)	坐果数(个)	叶片颜色	平均单果重(g)
甲组	220．2	28．2	深绿	172．5
乙组	206．6	26．4	绿	156
丙组	222．8	27．6	深绿	170
丁组	218．8	25．8	绿	152．5

若实验过程中使用的光合促进剂浓度为a，则当光合促进剂的浓度小于a时，番茄产量__________（填“会”“不会”或“不一定”）降低，因为______________________________。

（2）低温寒潮会造成农作物受灾，光合作用受低温影响较显著。科研人员用黄瓜研究低温弱光和低温黑暗两种预处理对叶片光合作用的影响。

①选取黄瓜叶片，沿叶脉将叶片一分为二，在相同且适宜的条件下，分别测定叶片的光合作用强度。然后进行两种预处理：一半置于低温弱光下，一半置于__________下，在培养箱内处理6小时。之后，再次置于相同且适宜的条件下，测定光合作用强度，结果如上图。该实验能得出的结论是______________________________。

②为进一步探究上述两种预处理对光合作用强度影响的原因，用ADP作为受体来测定NADPH生成速率的变化，结果如下表：

预处理	低温黑暗	低温弱光
实验前	实验后	实验前	实验后
NADPH生成速率	100%	85．1%	100%	55．8%

实验结果表明，__________的预处理导致光反应减弱更显著，进一步影响暗反应中的__________过程，最终导致光合作用强度减弱较明显。

Answer

适量且适宜浓度的光合促进剂 相同且适宜 不一定 不能确定a是否为最适浓度 低温黑暗 低温弱光和低温黑暗两种预处理都降低了黄瓜叶片的光合作用强度，低温弱光比低温黑暗的预处理对黄瓜叶片光合作用强度降低的影响更显著 低温弱光 C3的还原

【解析】

由表1中的结果可知，喷洒光合促进剂的甲、丙两组，比不喷洒的对照组的叶色更浓绿，可见光合促进剂能促进叶绿素的合成。题干中已指明，光合促进剂具有与生长素类似的作用，故其作用具有两重性，若所施用的a浓度小于或等于最适浓度时，使用的光合促进剂小于浓度a时番茄的产量将降低；若a大于最适浓度，浓度降低时，根据其作用曲线，以及降低的幅度不同，其效应变化亦可能不同，故番茄的产量有可能增加，也可能减少，也可能产量相同。

分析柱形图：与处理前相比，低温条件处理后，光合作用强度均有很大程度的降低；再比较弱光和黑暗，弱光条件下光合作用强度降低更加明显。

比较实验表格2：低温弱光和低温黑暗相比，低温弱光条件下NADPH生成速率降低更明显。

（1）第二步：该实验的目的是探究光合促进剂的生理作用，因此实验的自变量是否喷施适宜浓度的光合促进剂，喷施适宜浓度的光合促进剂的为实验组，对照组应该喷施与光合促进剂等量的蒸馏水进行对照。

第三步：该实验中的培养条件是无关变量，实验过程中无关变量应保持一致且适宜，因此要将四组番茄放置于相同且适宜的条件下培养。

由于生长素作用具有两重性，光合促进剂具有生长素效应，据上分析可知若实验过程中使用的光合促进剂浓度为a，则当光合促进剂的浓度小于a时，番茄产量不一定降低。

（2）①根据实验表格信息可知，实验进行两种预处理：一半置于低温弱光下，一半置于低温黑暗下，在培养箱内处理6小时。根据柱形图中光合作用强度相对值看出，低温弱光和低温黑暗两种预处理都降低了黄瓜叶片的光合作用强度；低温弱光比低温黑暗的预处理对黄瓜叶片光合作用强度降低的影响更显著。

②实验结果表明，低温弱光的预处理导致光反应减弱更显著，而NADPH将用于暗反应中三碳化合物的还原，即进一步影响暗反应中的C3还原过程，最终导致光合作用强度减弱较明显。