Question

【題目】如圖為某生物興趣小組利用大棚探究不同光照強度對桃樹葉片光合作用影響的日變化曲線。實驗期間分別于11 h和15 h打開和關閉通風口，請回答下列問題

（1）進行實驗時，大棚覆蓋的塑料薄膜應選用____________（填顏色）；實驗通過改變___________來設置不同的弱光環(huán)境，該實驗的自變量是___________。

（2）圖中10 h ~11 h，限制各組光合速率的主要因素是___________；此時實驗組若除去黑色遮陽網(wǎng)，短時間內(nèi)C5的含量將___________（填“增加”“基本不變”或“減少”）。17 h，T2組葉肉細胞光合作用強度___________（填“大于”“等于”或“小于”）呼吸強度。

（3）CK組、T1組、T2組的凈光合速率分別于12 h、13 h、14 h再次下降的原因可能是___________。若要證明上述推測成立，還需要測量細胞間CO2的濃度和大棚內(nèi)CO2的濃度，只有當凈光合速率下降時，細胞間CO2濃度變化趨勢為___________（填“上升”“下降”或“不變”），同時大棚內(nèi)CO2濃度___________（填“上升”“下降”或“不變”）時，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) 光照強度、時間 CO2濃度（或CO2含量） 增加 大于 大棚內(nèi)溫度升高，引起氣孔關閉（氣孔導度下降），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；本實驗是通過改變黑色遮陽網(wǎng)的層數(shù)(相對透光率不同)來設置不同的弱光環(huán)境，進而探究不同光照強度下隨時間的變化而變化的植物凈光合速率。結(jié)合坐標系分析可知，實驗的自變量有光照強度和時間。

(1) 根據(jù)前面的分析可知，為了保證100%的透光，應選用無色透明的塑料薄膜；為了改變透光率，減弱光照，應增加黑色遮陽網(wǎng)的層數(shù)達到目的。實驗的自變量有光照強度和時間。

(2)分析圖形可知，圖中10 h -11 h的時間段內(nèi)，各組的光合速率均下降，此時CO2濃度降到較低點，因此限制各組光合速率的主要因素是CO2濃度。若將實驗組若除去黑色遮陽網(wǎng)，，則其光照強度增強，光反應產(chǎn)生的[H]和ATP速度加快，進而還原C3速度加快，生成C5增多，但短時間內(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，此時植物體內(nèi)葉肉細胞等能進行光合作用的細胞合成的有機物既要滿足自身呼吸消耗的有機物，還要滿足植物體上很多不能進行光合作用的細胞呼吸消耗，所以在該條件下，單獨對葉肉細胞而言，其光合作用強度大于呼吸作用強度。

(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，引起氣孔關閉(氣孔導度下降)，光合速率下降。當凈光合速率下降時，細胞間C02濃度變化趨勢為下降，如果這時大棚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致了氣孔關閉，進而引起光合速率下降。