Question

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

		對照組	實驗組
			1	2	3	4
實驗處理	溫度(℃)	12	12	12	20	25
	CO2濃度(100μL/L)	6	10	15	15	15
實驗結(jié)果	Pn( umol/m2 .s)	9.7	13.2	15.1	23.3	30.9

（1）該實驗中自變量是___________，無關(guān)變量有___________（至少答出兩項）等。

（2）CO2參與到光合作用在_________（場所）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)實驗結(jié)果，可以推測冬季溫室大棚中對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）若想測定各組實驗條件下真光合速率，還需補充的實驗是___________。（寫出實驗思路）。

Answer 1

【答案】溫度和二氧化碳濃度 光照強度，植物的生長狀態(tài) 葉綠體基質(zhì) 第三 溫度 相同CO2濃度條件下，溫度改變時凈光合速率變化較大 在黑暗的條件下重復(fù)上述實驗，測出各組實驗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、溫度對光合作用的影響：在最適溫度下酶的活性最強，光合作用強度最大，當(dāng)溫度低于最適溫度，光合作用強度隨溫度的增加而加強，當(dāng)溫度高于最適溫度，光合作用強度隨溫度的增加而減弱。

2、二氧化碳濃度對光合作用的影響：在一定范圍內(nèi)，光合作用強度隨二氧化碳濃度的增加而增強。當(dāng)二氧化碳濃度增加到一定的值，光合作用強度不再增強。

3、光照強度對光合作用的影響：在一定范圍內(nèi)，光合作用強度隨光照強度的增加而增強。當(dāng)光照強度增加到一定的值，光合作用強度不再增強。

本實驗的目的為研究冬季溫室大棚中氣溫和CO2濃度對某植物總光合速率的影響，根據(jù)實驗?zāi)康目芍�本實驗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，實驗中無關(guān)變量的的處理為相同且適宜。

（1）由分析可知，該實驗中自變量是溫度和二氧化碳濃度，無關(guān)變量有光照強度、植物的種類、植物的長勢等，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）實驗結(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，隨著溫度的升高，凈光合速率的增幅很大，據(jù)此可以推測冬季溫室大棚中對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，若想測定各組實驗條件下真光合速率，還需測速呼吸速率，因此需要補充測定呼吸速率的實驗，具體實驗設(shè)計為：在黑暗的條件下重復(fù)上述實驗，測出各組實驗條件組合下植物的呼吸速率，然后與凈光合的數(shù)據(jù)對應(yīng)相加即可求得總光合速率。