Question

【題目】選取某植物幼苗進行無土栽培實驗，下圖為該幼苗的光合速率、呼吸速率隨溫度變化曲線圖。請據(jù)圖回答：

（1）假設(shè)上述實驗在缺 Mg 的條件下進行，在其他條件相同的情況下，圖中的 A 點會向_____（左、右）移動。

（2）溫室栽培該植物，為獲得最大經(jīng)濟效益，應(yīng)控制的最低溫度為_____℃。

（3）限制 AB 段 CO2 吸收速率的主要因素是_____；圖中_____點光合作用制造的有機物是呼吸作用消耗有機物的兩倍。

（4）為了探究不同條件對植物光合速率和呼吸速率的影響，用 8 株各有 20 片葉片、大小長勢相似的某盆栽植株，分別放在密閉的玻璃容器中，在不同條件下利用傳感器定時測定密閉容器中二氧化碳的含量。實驗結(jié)果統(tǒng)計如下表：

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
12小時后CO2量（g）	0.5	+0.1	1.5	+0.4	3.0	+1.0	3.1	+0.8

（注：“＋”表示環(huán)境中二氧化碳增加；“－”表示環(huán)境中二氧化碳減少）

①用編號為_____的裝置可構(gòu)成一個相對獨立的實驗組合，該實驗組合的目的是探究溫度對植物呼吸作用速率的影響。欲探究其細胞呼吸的最適溫度，實驗設(shè)計思路是在_____℃之間縮小溫度梯度做平行實驗。

②由表可知，植物光合最強的是第_____編號組實驗。

③現(xiàn)有一株某植物的葉黃素突變體，將其葉片進行了紅光照射光吸收測定，與正常葉片相比，實驗結(jié)果是光吸收差異_____（“不”或“非�！保╋@著。

Answer 1

【答案】右 20 溫度 B、D 2、4、6、8 20-40 5 不

【解析】

據(jù)圖分析，實線為從空氣中吸收的二氧化碳量，代表凈光合速率；虛線為呼吸作用氧氣的消耗量，代表的是呼吸速率。凈光合速率=光合速率-呼吸速率，A點從空氣中吸收的二氧化碳為0，光合作用小于或等于呼吸作用，光合作用產(chǎn)生的氧氣完全被呼吸作用吸收；隨著溫度的升高，光合作用和呼吸作用都逐漸增強，大于5℃后凈光合作用大于0，即光合作用大于呼吸作用。

（1）假設(shè)上述實驗在缺 Mg 的條件下進行，則葉綠素的合成不足，導致光合速率降低，但是不影響呼吸速率，因此A點將右移。

（2）凈光合速率最大時最有利于植物生長，因此溫室栽培該植物，為獲得最大經(jīng)濟效益，應(yīng)控制的最低溫度為20℃。

（3）據(jù)圖分析，圖中AB段，隨著溫度的增加，凈光合速率不斷增加，說明該段限制二氧化碳吸收速率的主要因素是溫度；圖中B點和D點兩條曲線相交，說明凈光合速率=呼吸速率，而凈光合速率=光合速率-呼吸速率，因此這兩點的光合速率是呼吸速率的兩倍。

（4）①根據(jù)題意分析，若實驗組合的目的是探究溫度對植物呼吸作用速率的影響，則實驗的自變量是溫度，因變量是呼吸速率，而呼吸速率的測定應(yīng)該排除光合作用的影響，因此該實驗應(yīng)該在無光照的條件下進行，則可以用表格中編號為2、4、6、8的裝置可構(gòu)成一個相對獨立的實驗組合。表格數(shù)據(jù)顯示，實驗溫度范圍內(nèi)，6組12小時后CO2量最多，說明該溫度（30℃）條件下呼吸速率最高，因此欲探究其細胞呼吸的最適溫度，實驗設(shè)計思路是在20-40℃之間縮小溫度梯度做平行實驗。

②同一溫度條件下的兩組實驗分別代表了該溫度條件下的凈光合速率和呼吸速率，兩者絕對值的和代表了光合速率，由表數(shù)據(jù)可知，第5組實驗的光合速率最大。

③葉黃素主要吸收藍紫光，因此將某植物的葉黃素突變體的葉片進行紅光照射光吸收測定，與正常葉片相比，實驗結(jié)果是光吸收差異不顯著。