Question

【題目】為研究冬季溫室大棚中氣溫和CO2濃度對(duì)某植物總光合速率的影響，研究人員將該種植物的一批長(zhǎng)勢(shì)相同的植株分為5組，設(shè)置不同的溫度和CO2濃度，測(cè)定了凈光合速率（Pn），實(shí)驗(yàn)處理及結(jié)果如下表所示：

		對(duì)照組	實(shí)驗(yàn)組
			1	2	3	4
實(shí)驗(yàn)處理	溫度(℃)	12	12	12	20	25
	CO2濃度(100μL/L)	6	10	15	15	15
實(shí)驗(yàn)結(jié)果	Pn( umol/m2 .s)	9.7	13.2	15.1	23.3	30.9

（1）該實(shí)驗(yàn)中自變量是___________，無關(guān)變量有___________（至少答出兩項(xiàng)）等。

（2）CO2參與到光合作用在_________（場(chǎng)所）被消耗，光合作用產(chǎn)生的O2除部分釋放到外界以外，還有部分可以參與細(xì)胞有氧呼吸___________階段。

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以推測(cè)冬季溫室大棚中對(duì)該植物凈光合速率影響較大的環(huán)境因素是___________，判斷的依據(jù)是___________。

（4）若想測(cè)定各組實(shí)驗(yàn)條件下真光合速率，還需補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)是___________。（寫出實(shí)驗(yàn)思路）。

Answer 1

【答案】溫度和二氧化碳濃度 光照強(qiáng)度，植物的生長(zhǎng)狀態(tài) 葉綠體基質(zhì) 第三 溫度 相同CO2濃度條件下，溫度改變時(shí)凈光合速率變化較大 在黑暗的條件下重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)出各組實(shí)驗(yàn)條件組合下植物的呼吸速率

【解析】

影響光合作用的環(huán)境因素。

1、溫度對(duì)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(duì)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(duì)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)。

本實(shí)驗(yàn)的目的為研究冬季溫室大棚中氣溫和CO2濃度對(duì)某植物總光合速率的影響，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康目芍�本�?shí)驗(yàn)的自變量為溫度和二氧化碳濃度，因變量是總光合速率的變化，實(shí)驗(yàn)中無關(guān)變量的的處理為相同且適宜。

（1）由分析可知，該實(shí)驗(yàn)中自變量是溫度和二氧化碳濃度，無關(guān)變量有光照強(qiáng)度、植物的種類、植物的長(zhǎng)勢(shì)等，無關(guān)變量的要求是相同且適宜。

（2）CO2是光合作用暗反應(yīng)的原料，暗反應(yīng)的場(chǎng)所為葉綠體基質(zhì)，因此CO2在葉綠體基質(zhì)中被消耗，光合作用產(chǎn)生的O2首先滿足自身呼吸消耗，然后再釋放到外界，因此可知，光合作用產(chǎn)生的O2除部分釋放到外界以外，還有部分參與細(xì)胞有氧呼吸的第三階段，即氧化還原氫生成水。

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，相同溫度條件下，隨著CO2濃度的增加，凈光合速率的增加幅度較小，而當(dāng)CO2濃度相同時(shí)，隨著溫度的升高，凈光合速率的增幅很大，據(jù)此可以推測(cè)冬季溫室大棚中對(duì)該植物凈光合速率影響較大的環(huán)境因素是溫度。

（4）真光合速率=凈光合速率+呼吸速率，因此，若想測(cè)定各組實(shí)驗(yàn)條件下真光合速率，還需測(cè)速呼吸速率，因此需要補(bǔ)充測(cè)定呼吸速率的實(shí)驗(yàn)，具體實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為：在黑暗的條件下重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)出各組實(shí)驗(yàn)條件組合下植物的呼吸速率，然后與凈光合的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)相加即可求得總光合速率。