Question

某课外小组的同学为了探究不同条件对植物光合作用速率和呼吸作用速率的影响，做了如下实验：用8株各有20片叶片、大小和长势相似的天竺葵盆栽植株，分别放在密闭的玻璃容器中，在不同实验条件下，利用传感器定时测定密闭容器中二氧化碳含量的变化．实验结果统计如下表．请分析回答下列问题．

编号	①	②	③	④	⑤	⑥	⑦	⑧
温度（℃）	10	10	20	20	30	30	40	40
光照强度（Lx）	1000	0	1000	0	1000	0	1000	0
开始时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）表中序号①③⑤⑦可构成一个相对独立的实验组合，在该实验组合中，自变量是

 

，主要的无关变量是

 

、

 

（至少答两个）
（2）序号②④⑥⑧可构成另一个相对独立的实验组合，该实验组合研究的题目是

 

，根据实验结果统计数据可以得出的基本结论是

 

（3）在光照强度为1000Ls，温度为30摄氏度时，12小时每株天竺葵可积累葡萄糖约

 

g（保留小数点后1位）．

Answer 1

考点：影响光合作用速率的环境因素,细胞呼吸的过程和意义

专题：

分析：影响光合作用的环境因素包括：光照强度、温度、二氧化碳浓度等．
本实验的研究目的是“探究不同条件对植物光合作用速率和呼吸作用速率的影响”，根据表格中设置的条件可以看出，②④⑥⑧四组实验的自变量为温度不同，并且光照强度为0，因此此组实验可探究了温度对植物呼吸作用速率的影响；①③⑤⑦四组实验的自变量亦为温度，并且光照强度均为1000Lx，此组实验可探究了温度对植物光合作用速率的影响．

解答： 解：（1）从表格中实验设置可以看出，表中序号①③⑤⑦可构成一个相对独立的实验组合，在该实验组合中，自变量是温度，而光照强度均为1000Lx，开始时CO₂量均为5.0g，包括叶片的数目、大小、长势等，它们均属于实验的无关变量．
（2）序号②④⑥⑧可构成另一个相对独立的实验组合，该实验的自变量为温度不同，并且光照强度为0，因此此组实验可探究了温度对植物呼吸作用速率的影响．由于温度会影响酶的活性，在最适温度条件下，酶活性最强，低于或高于该温度，酶的活性均有所下降．因此通过实验可以得出：在一定范围内，植物呼吸作用（强度/速度）随温度的提高而增加；超过一定温度范围，植物呼吸作用（强度/速度）随温度的提高而降低．
（3）在光照强度为1000Ls，温度为30摄氏度时，开始时CO₂量为5.0g，12h后CO₂量为1.9g，即CO₂量减少3.1g，该二氧化碳用于合成的葡萄糖，因此12小时每株天竺葵可积累葡萄糖=3.1×180÷264≈2.1g．
故答案为：
（1）温度  光照强度  二氧化碳浓度
（2）温度对植物呼吸作用（强度/速度）的影响   
在一定范围内，植物呼吸作用（强度/速度）随温度的提高而增加；超过一定温度范围，植物呼吸作用（强度/速度）随温度的提高而降低
（3）约2.1

点评：本题同时通过实验探究考查了影响光合作用和呼吸作用的环境因素等方面的知识，意在考查考生的实验分析能力和理解能力，难度适中．在分析表格时，利用单一变量的原则进行分析，并且无关变量要保持相同且适宜；同时，考生要明确：②④⑥⑧组中12h后CO₂变化量表示呼吸作用消耗，①③⑤⑦组中12h后CO₂变化量表示净光合作用量，即净积累量．