Question

【題目】下圖為某生物興趣小組利用大棚探究不同光照強(qiáng)度對桃樹葉片光合作用影響的日變化曲線。實(shí)驗(yàn)期間分別于11h和15h打開和關(guān)閉通風(fēng)口，請回答下列問題：

（1）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，大棚覆蓋的塑料薄膜應(yīng)選用_________(填顏色）；實(shí)驗(yàn)通過改變___________來設(shè)置不同的弱光環(huán)境，該實(shí)驗(yàn)的自變量是_______________。

（2）圖中10～11h，限制各組光合速率的主要因素是_____________；此時(shí)實(shí)驗(yàn)組若除去黑色遮陽網(wǎng)，短時(shí)間內(nèi)C5的含量將______________(填“增加”“基本不變”或“減少”）。17h，T2組葉肉細(xì)胞光合作用強(qiáng)度____________(填“大于”“等于”或“小于”)呼吸強(qiáng)度。

（3）CK組、T1組、T2組的凈光合速率分別于12h、13h、14h再次下降的原因可能是_____________。若要證明上述推測成立，還需要測量細(xì)胞間C02的濃度和大棚CO2的濃度，只有當(dāng)凈光合速率下降時(shí)，細(xì)胞間C02濃度變化趨勢為__________(填“上升”“下降”或“不變”），同時(shí)大棚C02的濃度與每胞間C02的濃度的比值___________(填“上升”“下降”或“不變”）時(shí)，才能說明上述推測成立。

Answer 1

【答案】 無色（透明） 黑色遮陽網(wǎng)的層數(shù) 光照強(qiáng)度、時(shí)間 CO2濃度（或CO2含量） 增加 大于 大棚內(nèi)溫度升高，引起氣孔關(guān)閉（氣孔導(dǎo)度下降），光合速率下降 下降 上升

【解析】試題分析：結(jié)合題干信息和光合作用的條件可知，自然光照下，即相對透光率為100%，植物的凈光合速率最大，更有利于植物生長，所以大棚覆蓋應(yīng)選用無色透明的塑料薄膜，這樣各種波長的光都可以透過；本實(shí)驗(yàn)是通過改變黑色遮陽網(wǎng)的層數(shù)(相對透光率不同)來設(shè)置不同的弱光環(huán)境，進(jìn)而探究不同光照強(qiáng)度下隨時(shí)間的變化而變化的植物凈光合速率。結(jié)合坐標(biāo)系分析可知，實(shí)驗(yàn)的自變量有光照強(qiáng)度和時(shí)間。

(1) 根據(jù)前面的分析可知，為了保證100%的透光，應(yīng)選用無色透明的塑料薄膜；為了改變透光率，減弱光照，應(yīng)增加黑色遮陽網(wǎng)的層數(shù)達(dá)到目的。實(shí)驗(yàn)的自變量有光照強(qiáng)度和時(shí)間。

(2)分析圖形可知，圖中10 h -11 h的時(shí)間段內(nèi)，各組的光合速率均下降，此時(shí)CO2濃度降到較低點(diǎn)，因此限制各組光合速率的主要因素是CO2濃度。若將實(shí)驗(yàn)組若除去黑色遮陽網(wǎng)，，則其光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP速度加快，進(jìn)而還原C3速度加快，生成C5增多，但短時(shí)間內(nèi)CO2濃度不變，C5的消耗不變，所以C5的含量將增加。17h，T2組植物凈光合速率為0，此時(shí)植物體內(nèi)葉肉細(xì)胞等能進(jìn)行光合作用的細(xì)胞合成的有機(jī)物既要滿足自身呼吸消耗的有機(jī)物，還要滿足植物體上很多不能進(jìn)行光合作用的細(xì)胞呼吸消耗，所以在該條件下，單獨(dú)對葉肉細(xì)胞而言，其光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度。

(3)各組光合速率分別于12 h、13 h、14 h又下降的原因可能是大棚內(nèi)溫度升高，引起氣孔關(guān)閉(氣孔導(dǎo)度下降)，光合速率下降。當(dāng)凈光合速率下降時(shí)，細(xì)胞間C02濃度變化趨勢為下降，如果這時(shí)大棚C02的濃度與胞間C02的濃度的比值上升，即可說明氣溫升高導(dǎo)致了氣孔關(guān)閉，進(jìn)而引起光合速率下降。