Question

【題目】光合作用與細(xì)胞呼吸是綠色植物重要的生命活動。某科研小組在夏季7：00-17：00每隔2小時(shí)測定2個(gè)品種海棠葉片凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度和蒸騰速率等指標(biāo)變化，各品種在日變化的每個(gè)時(shí)間點(diǎn)測5~8個(gè)重復(fù)，連續(xù)7天，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示。

類型	A品種				B品種
時(shí)間	凈光合速率 （μmol·m-2·s-1）	蒸騰速率 （mmol·m-2·s-1）	氣孔導(dǎo)度 （mol·m-2·s-1）	胞間CO2濃度 （μmol·m-2·s-1）	凈光合速率 （μmol·m-2·s-1）	蒸騰速率 （mmol·m-2·s-1）	氣孔導(dǎo)度 （mol·m-2·s-1）	胞間CO2濃度 （μmol·m-2·s-1）
7：00	14．3	1．6	180	270	16．2	2．0	148	280
9：00	23．0	2．2	210	100	18．3	2．9	200	115
11：00	16．5	3．0	90	120	16．5	3．4	100	130
13：00	14．8	3．7	70	145	12．5	3．8	60	145
15：00	17．2	3．3	100	110	15．0	2．7	80	120
17：00	13．0	1．6	60	135	14．3	1．8	50	140

（注：氣孔導(dǎo)度越大，氣孔開放程度越高）

（1）由表格分析可知，海棠光合指標(biāo)的變化因__________（答全）而異。每次測量進(jìn)行5~8個(gè)重復(fù)的目的是______________________________。

（2）在11：00測定的A、B兩品種海棠葉片凈光合速率相等，其總光合速率___________（填“是”“不是”或“不一定”）相同，理由是___________________。

（3）引起葉片光合“午休”的原因有氣孔因素和非氣孔因素。氣孔因素的光合速率下降由氣孔導(dǎo)度下降導(dǎo)致CO2吸收減少造成；非氣孔因素的光合速率下降與氣孔導(dǎo)度無明顯關(guān)系。上述海棠的光合“午休”為非氣孔因素，請根據(jù)表中數(shù)據(jù)說明判斷的理由是____________________。

（4）研究表明，高濃度的乙烯利溶液會引起細(xì)胞死亡導(dǎo)致葉片脫落。若只考慮乙烯利濃度的影響，請你以生長發(fā)育基本相同的A品種帶葉海棠枝條和高濃度的乙烯利溶液為材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這一結(jié)論。要求簡要寫出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果__________________。

Answer 1

【答案】海棠品種、光照強(qiáng)度、溫度 排除偶然因素對實(shí)驗(yàn)的影響，減少實(shí)驗(yàn)誤差，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更科學(xué)、準(zhǔn)確 不一定 總光合速率等于凈光合速率和呼吸速率之和，不清楚測定的兩種海棠葉片呼吸速率大小，無法確定其總光合速率是否相同 海棠光合“午休”時(shí)，凈光合速率和氣孔導(dǎo)度均下降，但胞間CO2濃度較高，說明葉片對CO2吸收沒有減少（必須強(qiáng)調(diào)葉片在凈光合速率和氣孔導(dǎo)度都下降條件下，胞間CO2濃度仍然較高） 實(shí)驗(yàn)思路：將生長發(fā)育基本相同的帶葉海棠枝條平均分為A、B兩組，A組用高濃度的乙烯利溶液處理海棠枝條，B組用等量的蒸餾水處理海棠枝條，其他培養(yǎng)條件相同且適宜，一段時(shí)間后觀察兩組枝條葉片脫落情況。預(yù)期結(jié)果：A組海棠葉片脫落，B組海棠葉片不脫落

【解析】

1、溫度對光合作用的影響：在最適溫度下酶的活性最強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度最大，當(dāng)溫度低于最適溫度，光合作用強(qiáng)度隨溫度的增加而加強(qiáng)，當(dāng)溫度高于最適溫度，光合作用強(qiáng)度隨溫度的增加而減弱。

2、二氧化碳濃度對光合作用的影響：在一定范圍內(nèi)，光合作用強(qiáng)度隨二氧化碳濃度的增加而增強(qiáng)。當(dāng)二氧化碳濃度增加到一定的值，光合作用強(qiáng)度不再增強(qiáng)。

3、光照強(qiáng)度對光合作用的影響：在一定范圍內(nèi)，光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度的增加而增強(qiáng)。當(dāng)光照強(qiáng)度增加到一定的值，光合作用強(qiáng)度不再增強(qiáng)。

（1）根據(jù)表中信息，兩種海棠的光合指標(biāo)存在差異，光合指標(biāo)具有日變化，受到光照強(qiáng)度和溫度的影響，每次測量進(jìn)行5~8個(gè)重復(fù)的目的是排除偶然因素對實(shí)驗(yàn)的影響，減少實(shí)驗(yàn)誤差，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更科學(xué)、準(zhǔn)確。

（2）表中顯示，在上午11：00，測定的A、B兩品種海棠葉片凈光合速率相等，但其總光合速率不一定相等，原因是不清楚此時(shí)測定的兩種海棠葉片呼吸速率大小，無法確定其總光合速率是否相同。

（3）根據(jù)題干信息提示，引起光合“午休”現(xiàn)象有兩種因素，即氣孔因素和非氣孔因素，氣孔因素是由于高溫導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，使葉肉細(xì)胞吸收CO2減少，光合作用因CO2供應(yīng)不足而下降。從表中分析可知兩個(gè)品種凈光合速率出現(xiàn)了雙峰現(xiàn)象，在11：00-13：00間出現(xiàn)了波谷，且氣孔導(dǎo)度也下降，但是胞間CO2濃度卻沒有降低，反而比之前上升了，故可以判斷兩個(gè)品種的海棠光合“午休”現(xiàn)象不是由氣孔因素引起的。

（4）要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證“高濃度的乙烯利溶液會引起細(xì)胞死亡導(dǎo)致葉片脫落”這一結(jié)論，需要設(shè)計(jì)兩組實(shí)驗(yàn)，一組枝條用高濃度的乙烯利溶液處理，另一組用等量的蒸餾水處理，如果高濃度的乙烯利溶液處理組的葉片發(fā)生脫落，而蒸餾水處理組不發(fā)生脫落，說明高濃度的乙烯利溶液會引起細(xì)胞死亡導(dǎo)致葉片脫落。