Question

某同學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)，在答卷的坐標上標出光照強度為1000Lx，溫度分別為10℃、20℃、30℃和40℃時的光合速率，并請注明橫坐標所表示的變量和具體數(shù)值．
（4）在光照強度為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-細胞呼吸量．

解答： 解：（1）表中1、3、5、7對應的數(shù)據(jù)表明：最初這幾個實驗組的所提供光照強度和CO₂量是相同的，不同的是溫度，故自變量是溫度，無關(guān)變量是光照強度、二氧化碳濃度．
（2）2、4、6、8對應的數(shù)據(jù)表明：這幾個實驗組都在無光照的條件下進行，設置10℃、20℃、30℃和40℃的溫度差可探究溫度對植物呼吸作用（強度/速率）的影響．
（3）由表中實驗數(shù)據(jù)可知：光照強度為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，故四個點對應的光合速率對應的數(shù)值依次為0.6、1.9、4.0、3.8．橫坐標含義以溫度來衡量．
（4）光照強度為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         光照強度、二氧化碳濃度等
（2）溫度對植物呼吸作用（強度/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．