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(shí)驗(yàn)：用8株有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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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（單位）	1000	0	1000	0	1000	0	1000	0
開始時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1、3、5、7可構(gòu)成一個相對獨(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2、4、6、8可構(gòu)成另一個相對獨(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?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)胞呼吸的過程和意義

專題：

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(dú)立的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中測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對應(yīng)的數(shù)據(jù)表明：最初給這幾個實(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、二氧化碳濃度是無關(guān)變量．
（2）2、4、6、8對應(yīng)的數(shù)據(jù)表明：這幾個實(shí)驗(yàn)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）在實(shí)驗(yàn)中測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，所以四個點(diǎn)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)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)，一個曲線．
（5）減少、增多

點(diǎn)評：本題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知識的理解遷移能力，能理解所學(xué)知識要點(diǎn)，把握知識間內(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．