Question

【題目】光合作用與呼吸作用是植物體的重要代謝過程，研究環(huán)境因素對它們的影響對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要意義。科研小組選用某植物幼苗，用一定體積的完全營養(yǎng)液（水培方法如下用所示）在35℃條件下進行連續(xù)培養(yǎng)（其他培養(yǎng)條件恒定且適宜），每天測定其光合作用速率和氣孔導度（氣孔導度表示的是葉片氣孔張開的程度），結果如圖所示。

（1）水培幼苗時通入無菌空氣的目的是________。

（2）培養(yǎng)到在第7天時，經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)瓶中的完全培養(yǎng)液的濃度明顯上升，而植物幼苗光合作用速率和氣孔導度卻都比第1天時明顯下降，其原因可能是________。

（3）若將第7天時該幼苗的葉片打成大小相等的圓片，并將相同數(shù)顯的葉圓片分別放入A四組燒杯中，在25℃環(huán)境中進行實驗，實驗內(nèi)容與結果見下表。

組別	燒杯中液體成分	處理條件	處理時間	檢測結果
A	富含CO2的蒸餾水	弱光照	24h	+
B	富含CO2的蒸餾水	黑暗	24h	-
C	富含CO2的蒸餾水	強光照	24h	++
D	富含CO2的葡萄糖溶液	黑暗	24h	+

注：“+”表示檢出淀粉，“++”表示檢出淀粉含量較高表示未檢出淀粉

據(jù)表分析，該實驗的自變量包括________。B組實驗中未檢出淀粉的原因是________。D組實驗的結果表明________。

Answer 1

【答案】避免根部細胞因為氧氣不足時，無氧呼吸產(chǎn)生大量酒精，從而使根部細胞死亡（或保證根細胞的有氧呼吸，合理即可） 植物蒸騰作用導致培養(yǎng)液的濃度變大，引起植物根系吸水困難，并導致氣孔導度減小；由于氣孔導度減小，CO2攝入量不足，從而引起光合作用速率下降 葡萄糖（有無）和光照（強度） 黑暗條件下植物細胞只進行呼吸作用將細胞內(nèi)淀粉（糖類物質(zhì)）消耗殆盡 葉圓片可直接利用葡萄糖合成淀粉

【解析】

由圖可知，隨著處理天數(shù)的增加，光合速率和氣孔導度均出現(xiàn)下降。

表格中的自變量是有無光照和有無葡萄糖，因變量是淀粉的量。

（1）水培時幼苗根系浸潤在完全營養(yǎng)液中，容易因為營養(yǎng)液中氧氣含量降低造成根細胞的無氧呼吸導致根部細胞死亡。

（2）據(jù)圖分析可知，幼苗的光合作用速率及氣孔導度均下降，且隨處理時間的延長，抑制作用越明顯。而其他培養(yǎng)條件都沒有發(fā)生變化，這可能是植物細胞脫水所致。7天里植物的蒸騰作用導致完全營養(yǎng)液的濃度越來越高，植物根系滲透吸水困難，葉片細胞缺水導致葉片氣孔關閉，CO2攝入量不足從而引起光合作用速率下降。

（3）四組實驗條件中發(fā)生改變的變量為自變量，故是否含有葡萄糖和光照強度成為實驗的自變量。在黑暗環(huán)境中植物的呼吸作用會消耗有機物，導致細胞中原有淀粉被分解完，故B組實驗中沒有淀粉檢測出。通過對比B組和D組的實驗結果發(fā)現(xiàn)，B組實驗時黑暗條件下葉圓片不可以利用CO2生產(chǎn)淀粉，而D組有淀粉生成，此現(xiàn)象表明葉圓片可直接利用溶液中的葡萄糖合成淀粉。