Question

【题目】为了探究不同施氮水平对大蒜光合作用的影响，以“民乐紫皮”大蒜为试材，采用盆栽试验，做了下列实验：选择大小一致的大蒜种球移入盆内，在充足供水条件下培养，每盆5株。出苗10d后，分别施不同量的氮肥。对照CK（0g/盆)、低氮N1（1g/盆)、中氮N2、N3（2、3g/盆)和高氮N6（6g/盆)，所用氮肥为尿素，一次性施入，每组处理设3次重复。60d后，测定叶绿素含量、净光合速率，结果如下。请回答：

处理	叶绿素含量（mg/gFW）	类胡萝卜素含量（mg/gFW）
CK	0.726	0.443
N1	0.786	0.475
N2	0.885	0.481
N3	1.140	0.756
N6	0.891	0.449

（1）实验中每组设置3次重复的目的是______。

（2）测定叶绿体中色素含量时，可以用______进行提取。N3处理组与对照组相比，叶绿素总量的提高幅度为______％。表中结果表明，______有利于提高大蒜叶绿素含量，促进光合作用。

（3）实验中测定大蒜的净光合速率时，选择在晴天9：30~11：00进行，因为此时______。结果表明，大蒜叶片光合速率随着施氮量的增加呈______的趋势。

（4）氮素影响植物叶绿素的合成，直接影响光合作用的______反应，氮素还能影响与光合作用有关的酶的合成，从而影响光合作用______反应的进行。

（5）已知单独增施钾肥也能提高光合作用速率。在上述研究基础上，需要研究同时增施钾肥和氮肥是否比单独增施氮肥和钾肥对光合作用促进作用更强，应至少设计______组实验。

Answer 1

【答案】防止偶然因素对实验结果的影响，减少误差 无水乙醇（或丙酮） 57.02 适量增施氮肥（没有“适量”不给分） 光照充足、温度适宜 先增加后下降 光 光反应和暗 4

【解析】

实验设计的一般步骤：

分组编号→设置对照实验（给与不同的处理）→观察并记录实验结果（注意保证无关变量的一致性）→得出结论。

题意由实验目的探究不同施氮水平对大蒜光合作用的影响可知，本实验的单一变量是不同施氮水平，因变量是光合作用速率的变化，保证无关变量相同且适宜。

（1）为了防止偶然因素对实验结果的影响，减少误差，在实验中每组设置3次重复，求得平均值。

（2）利用叶绿素能够溶解到有机溶剂中的特性，在测定叶绿体中色素含量时，可以用无水乙醇（或丙酮）进行提取。N3处理组与对照组相比，叶绿素总量的提高幅度为（1.140-0.726）/0.726=57.02％。实验结果显示随着使用氮素的增多，色素含量增加，但是当氮素过高时，色素含量反而减小，由此可知，适量增施氮肥有利于提高大蒜叶绿素含量，促进光合作用。

（3）实验中测定大蒜的净光合速率时，选择光照充足、温度适宜的条件，通常晴天9：30~11：00进行。结果表明，大蒜叶片光合速率随着施氮量的增加呈上升而后下降的趋势，这与色素的测定结果是一致的。

（4）实验表明。氮素影响植物叶绿素的合成，进而影响光合作用的光反应过程，N是组成酶的必须元素，因此氮素还能影响与光合作用有关的酶的合成，从而影响光合作用光反应和暗反应的进行，总之，氮素影响了叶绿体色素的合成过程进而影响了光反应，由于氮素参与了叶绿素和与光合作用有关的酶以及ATP和NADPH的合成，进而影响了光反应和暗反应。

（5）已知单独增施钾肥也能提高光合作用速率。在上述研究基础上，需要研究同时增施钾肥和氮肥是否比单独增施氮肥和钾肥对光合作用促进作用更强，根据实验目的，应至少设计4组实验，4组实验分别为对照组，适宜氮肥组、适宜钾肥组和氮肥和钾肥混合组，在实验设计中应遵循单一变量原则、对照原则和等量原则。