Question

某同學(xué)為了探究不同條件對(duì)植物光合作用速率和呼吸作用速率的影響，做了如下實(shí)驗(yàn)：用8株有20片葉片、大小和長(zhǎng)勢(shì)相似的天竺葵盆栽植株，分別放在密閉的玻璃容器中，在不同實(shí)驗(yàn)條件下，利用傳感器定時(shí)測(cè)定密

 

閉容器中二氧化碳含量的變化．實(shí)驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)如下表，請(qǐng)分析回答下列問題：

編號(hào)	1	2	3	4	5	6	7	8
溫度（℃）	10	10	20	20	30	30	40	40
光照強(qiáng)度（LX）	1000	0	1000	0	1000	0	1000	0
開始時(shí)CO2量（單位）	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0
12h后CO2量（單位）	4.5	5.1	3.5	5.4	1.9	5.9	2.0	5.8

（1）序號(hào)1、3、5、7可構(gòu)成一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)組合，在該實(shí)驗(yàn)組合中，實(shí)驗(yàn)變量是

 

，需控制的無(wú)關(guān)變量是

 

．
（2）序號(hào)2、4、6、8可構(gòu)成另一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)組合，則該實(shí)驗(yàn)組合研究的主題是：

 

．
（3）序號(hào)1、3、5、7在實(shí)驗(yàn)前后二氧化碳含量的變化值的含義是

 

．
（4）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)圖里繪制出不同實(shí)驗(yàn)條件（表中所示實(shí)驗(yàn)條件）下該植物的呼吸作用速率變化曲線圖和真光合作用速率變化曲線圖（請(qǐng)?jiān)跈M坐標(biāo)上注明所表示的變量和具體數(shù)值）．
（5）若想確定天竺葵生長(zhǎng)的最適合光照強(qiáng)度，請(qǐng)?jiān)诒緦?shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上寫出進(jìn)一步探究的實(shí)驗(yàn)思路：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：影響光合作用速率的環(huán)境因素,細(xì)胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：根據(jù)題意和圖表分析可知：生物實(shí)驗(yàn)的原則是控制單一變量；所以在1、3、5、7實(shí)驗(yàn)組合中，影響實(shí)驗(yàn)的因素即自變量是溫度，無(wú)關(guān)變量是光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度等．序號(hào)2、4、6、8可構(gòu)成另一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)組合，由于沒有光照，所以研究的目的是溫度對(duì)植物呼吸作用強(qiáng)度的影響．在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的二氧化碳量是凈光合作用量，等于植物實(shí)際光合作用量-細(xì)胞呼吸量．

解答： 解：（1）表中1、3、5、7對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)表明：最初這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組的所提供光照強(qiáng)度和CO₂量是相同的，不同的是溫度，故自變量是溫度，無(wú)關(guān)變量是光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度．
（2）2、4、6、8對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)表明：這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組都在無(wú)光照的條件下進(jìn)行，設(shè)置10℃、20℃、30℃和40℃的溫度差可探究溫度對(duì)植物呼吸作用（強(qiáng)度/速率）的影響．
（3）在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的二氧化碳量是凈光合作用量，等于植物實(shí)際光合作用量-細(xì)胞呼吸量．
（4）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：光照強(qiáng)度為1000 Lx，溫度分別為10℃、20℃、30℃和40℃時(shí)各組天竺葵的呼吸速率分別是0.1、0.4、0.9、0.8，凈光合速率分別是12h后各密閉容器減少的CO₂量，依次為0.5、1.5、3.1、3.0，因真光合速率=凈光合速率+呼吸速率，所以四個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光合速率對(duì)應(yīng)的數(shù)值依次為0.6、1.9、4.0、3.8，橫坐標(biāo)表示溫度，坐標(biāo)圖如圖．
（5）若想確定天竺葵生長(zhǎng)的最適合光照強(qiáng)度，則實(shí)驗(yàn)的自變量為光照強(qiáng)度，而無(wú)關(guān)變量應(yīng)保持相同且適宜，因此可以在溫度30℃左右改變光照強(qiáng)度，設(shè)置多個(gè)梯度光照強(qiáng)度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其他條件與原實(shí)驗(yàn)相同，測(cè)定比較單位時(shí)間內(nèi)的CO₂吸收量．
故答案為：
（1）溫度   光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度等  
（2）溫度對(duì)植物呼吸作用（強(qiáng)度/速率）的影響
（3）凈光合作用所消耗的二氧化碳量
（4）如圖所示

（5）在溫度30℃左右改變光照強(qiáng)度，設(shè)置多個(gè)梯度光照強(qiáng)度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其他條件與原實(shí)驗(yàn)相 同，測(cè)定比較單位時(shí)間內(nèi)的CO₂吸收量

點(diǎn)評(píng)：本題難度中等，以探究不同條件對(duì)植物光合作用速率和呼吸作用速率的影響為背景，考查影響光合作用的環(huán)境因素、對(duì)照實(shí)驗(yàn)的原則等知識(shí)，要求考生能夠從材料中獲取信息的能力、對(duì)知識(shí)的理解遷移能力以及畫圖能力．