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(wèn)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（單位）	1000	0	1000	0	1000	0	1000	0
開(kāi)始時(shí)CO2量（單位）	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0
1h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，影響實(shí)驗(yàn)的因素是

 

，需要控制的影響實(shí)驗(yàn)因素是

 

．
（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）若將第3組中的光照強(qiáng)度改為3000單位（其他條件不變），則該植物葉綠體中的三碳化合物、五碳化合物的含量變化依次為

 

、

 

．

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(guò)程和意義

專(zhuān)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(méi)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．在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，增強(qiáng)光照強(qiáng)度，光反應(yīng)增強(qiáng)，產(chǎn)生的[H]和ATP增多，還原三碳化合物的量增加，導(dǎo)致生物的有機(jī)物和五碳化合物的含量增多．

解答： 解：（1）表中1、3、5、7對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)表明：最初給這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組所提供光照強(qiáng)度和CO₂量是相同的，不同的是溫度，所以溫度是自變量，光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度是無(wú)關(guān)變量．
（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）光照強(qiáng)度改為3000單位（其他條件不變），光合作用的光反應(yīng)加快，三碳化合物的還原加快，同時(shí)二氧化碳的固定原速度不變，故三碳化合物的濃度減少．五碳化合物由于暗反應(yīng)的還原加快和氧化碳的固定原速度不變，而濃度增加．
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：橫坐標(biāo)，一個(gè)曲線．
（5）減少、增多

點(diǎn)評(píng)：本題以探究不同條件對(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因素及探究實(shí)驗(yàn)，意在考查學(xué)生從材料中獲取信息的能力和對(duì)知識(shí)的理解遷移能力，能理解所學(xué)知識(shí)要點(diǎn)，把握知識(shí)間內(nèi)在聯(lián)系的能力；能用文字、圖表以及數(shù)學(xué)方式等多種表達(dá)形式準(zhǔn)確地描述生物學(xué)方面的內(nèi)容的能力．