Question

某同學(xué)為了探究不同條件對植物光合作用速率和呼吸作用速率的影響，做了如下實驗：用8株各有20片葉片、大小和長勢相似的天竺葵盆栽植株，分別放在密閉的玻璃容器中，在不同實驗條件下，利用傳感器定時測定密閉容器中二氧化碳含量的變化．實驗結(jié)果統(tǒng)計如下表，請分析回答下列問題

編號	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CO2量（g）	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0
12h后CO2量（g）	4.5	5.1	3.5	5.4	1.9	5.9	2.0	5.8

（1）表中序號1、3、5、7可構(gòu)成一個相對獨立的實驗組合，在該實驗組合中，自變量是

 

，無關(guān)變量是

 

（至少答兩個）．
（2）序號2、4、6、8可構(gòu)成另一個相對獨立的實驗組合，則該實驗組合研究的課題是

 

．
（3）根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)，在答卷的坐標(biāo)上標(biāo)出光照強(qiáng)度為1000Lx，溫度分別為10℃、20℃、30℃和40℃時的光合速率，并請注明橫坐標(biāo)所表示的變量和具體數(shù)值．
（4）在光照強(qiáng)度為1000Lx，溫度為30℃時，12小時每株天竺葵可積累葡萄糖

 

g．（計算結(jié)果保留一位小數(shù)．相對原子質(zhì)量C-12，H-1，O-16）．

Answer 1

考點：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：生物實驗的原則是控制單一變量；所以在1、3、5、7實驗組合中，影響實驗的因素即自變量是溫度，無關(guān)變量是光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度等．序號2、4、6、8可構(gòu)成另一個相對獨立的實驗組合，由于沒有光照，所以研究的目的是溫度對植物呼吸作用強(qiáng)度的影響．在實驗中測得的二氧化碳量是凈光合作用量，等于植物實際光合作用量-細(xì)胞呼吸量．

解答： 解：（1）表中1、3、5、7對應(yīng)的數(shù)據(jù)表明：最初這幾個實驗組的所提供光照強(qiáng)度和CO₂量是相同的，不同的是溫度，故自變量是溫度，無關(guān)變量是光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度．
（2）2、4、6、8對應(yīng)的數(shù)據(jù)表明：這幾個實驗組都在無光照的條件下進(jìn)行，設(shè)置10℃、20℃、30℃和40℃的溫度差可探究溫度對植物呼吸作用（強(qiáng)度/速率）的影響．
（3）由表中實驗數(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，因光合速率=凈光合速率+呼吸速率，故四個點對應(yīng)的光合速率對應(yīng)的數(shù)值依次為0.6、1.9、4.0、3.8．橫坐標(biāo)含義以溫度來衡量．
（4）光照強(qiáng)度為1000Lx，溫度為30℃時，12小時每株天竺葵凈消耗的CO₂量是3.1g，根據(jù)光合作用的反應(yīng)式可知植物消耗264g的CO₂能產(chǎn)生180g的葡萄糖，因此消耗的3.1gCO₂量可為天竺葵積累葡萄糖2.1g．
故答案為：
（1）溫度         光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度等
（2）溫度對植物呼吸作用（強(qiáng)度/速率）的影響
（3）如圖
（4）2.1

點評：本題難度中等，以探究不同條件對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、對照實驗的原則等知識，要求考生能夠從材料中獲取信息的能力、對知識的理解遷移能力以及畫圖能力．