Question

【題目】某科學工作者為探究西紅柿生長的最佳光照強度，設(shè)計了下面的實驗:首先取若干生長狀況相同的西紅柿植株,平均分為7組，分別放在密閉的玻璃容器中，實驗開始時測定CO2的濃度，12小時后再次測定CO2的濃度。實驗結(jié)果如下表：（已知該植物呼吸的最適溫度為30℃，光合的最適溫度為25℃，不考慮微生物對實驗數(shù)據(jù)的影響）

組別	溫度(℃)	光照強度:普通陽光(%)	開始時的CO2濃度(%)	12小時后 CO2濃度(%)
1	30	0	0.350	0.368
2	30	10	0.350	0.350
3	30	20	0.350	0.306
4	30	40	0.350	0.289
5	30	60	0.350	0.282
6	30	80	0.350	0.280
7	30	95	0.350	0.279

請分析回答:

（1）西紅柿進行光合作用分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段，在暗反應(yīng)階段中，葉片通過______（填結(jié)構(gòu)）從外界吸收二氧化碳，暗反應(yīng)階段進行的場所是________，光反應(yīng)階段中葉綠體中類胡蘿卜素主要吸收________光用于光合作用。

（2）上述實驗的自變量是_________，寫出該實驗設(shè)計的一種無關(guān)變量：_____________。

（3）實驗中第1組在12小時后 CO2濃度變化的原因是__________________，第2組的條件下，番茄葉肉細胞的光合作用強度______（填大于，小于或等于）呼吸作用強度，此條件下番茄根細胞產(chǎn)生ATP的場所有______________________。

（4）若將第7組植株突然移至第4組的條件下，短時間內(nèi)C5化合物的含量會_______(不變/增加/減少)，若將第7組溫度降為25℃進行實驗，和30℃的條件下相比，12小時后再次測定CO2的濃度將________（不變/增加/減少）。

（5）該實驗設(shè)計_________（填“能”或“不能”）確定西紅柿生長的最佳光照強度。

Answer 1

【答案】氣孔 葉綠體基質(zhì) 藍紫 光照強度 溫度 細胞呼吸產(chǎn)生了CO2 大于 線粒體、細胞質(zhì)基質(zhì) 減少 減少 不能

【解析】

根據(jù)題意，實驗?zāi)康氖翘骄坎煌�光照強度對西紅柿光合作用的影響，實驗自變量是光照強度，應(yīng)變量是容器中CO2的濃度，其他如實驗溫度等是無關(guān)變量。

（1）光合作用暗反應(yīng)階段中，葉片通過氣孔從外界吸收二氧化碳，暗反應(yīng)階段進行的場所是葉綠體基質(zhì)，光反應(yīng)階段中葉綠體中類胡蘿卜素主要吸收藍紫光。

（2）據(jù)分析可知，上述實驗的自變量是光照強度，無關(guān)變量有溫度等。

（3）實驗中第1組光照強度時0，在12小時后 CO2濃度比開始時高，變化的原因是細胞呼吸產(chǎn)生了CO2，第2組的條件下，實驗12h后CO2濃度沒有改變，說明該階段過程中番茄植株的光合作用和呼吸作用相等，由于只有葉肉細胞才可以進行光合作用，而整個植株都可以進行呼吸作用，因此番茄葉肉細胞的光合作用強度大于葉肉細胞的呼吸作用強度，此條件下番茄根細胞通過呼吸產(chǎn)生ATP，故產(chǎn)生ATP的場所有線粒體、細胞質(zhì)基質(zhì)。

（4）若將第7組植株突然移至第4組的條件下，即光照強度突然降低，則光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]減少，導(dǎo)致C3的還原變慢，產(chǎn)生的C5化合物的含量會減少；若將第7組溫度降為25℃進行實驗，和30℃的條件下相比，呼吸作用強度降低，則凈光合作用比原來增強，因此12小時后再次測定CO2的濃度將減少。

（5）實驗中從第1組到第7組中CO2濃度都在一直下降，說明光合作用隨著光照強度的增大而增大，故該實驗設(shè)計不能確定西紅柿生長的最佳光照強度。