Question

某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（单位）	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0
12h后CO2量（单位）	4.5	5.1	3.5	5.4	1.9	5.9	2.0	5.8

（1）序号1、3、5、7可构成一个相对独立的实验组合，在该实验组合中，实验变量是

 

，需控制的无关变量是

 

．
（2）序号2、4、6、8可构成另一个相对独立的实验组合，则该实验组合研究的主题是：

 

．
（3）序号1、3、5、7在实验前后二氧化碳含量的变化值的含义是

 

．
（4）根据表中实验数据，在坐标图里绘制出不同实验条件（表中所示实验条件）下该植物的呼吸作用速率变化曲线图和真光合作用速率变化曲线图（请在横坐标上注明所表示的变量和具体数值）．
（5）若想确定天竺葵生长的最适合光照强度，请在本实验的基础上写出进一步探究的实验思路：

 

．

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：根据题意和图表分析可知：生物实验的原则是控制单一变量；所以在1、3、5、7实验组合中，影响实验的因素即自变量是温度，无关变量是光照强度、二氧化碳浓度等．序号2、4、6、8可构成另一个相对独立的实验组合，由于没有光照，所以研究的目的是温度对植物呼吸作用强度的影响．在实验中测得的二氧化碳量是净光合作用量，等于植物实际光合作用量-细胞呼吸量．

解答： 解：（1）表中1、3、5、7对应的数据表明：最初这几个实验组的所提供光照强度和CO₂量是相同的，不同的是温度，故自变量是温度，无关变量是光照强度、二氧化碳浓度．
（2）2、4、6、8对应的数据表明：这几个实验组都在无光照的条件下进行，设置10℃、20℃、30℃和40℃的温度差可探究温度对植物呼吸作用（强度/速率）的影响．
（3）在实验中测得的二氧化碳量是净光合作用量，等于植物实际光合作用量-细胞呼吸量．
（4）由表中实验数据可知：光照强度为1000 Lx，温度分别为10℃、20℃、30℃和40℃时各组天竺葵的呼吸速率分别是0.1、0.4、0.9、0.8，净光合速率分别是12h后各密闭容器减少的CO₂量，依次为0.5、1.5、3.1、3.0，因真光合速率=净光合速率+呼吸速率，所以四个点对应的光合速率对应的数值依次为0.6、1.9、4.0、3.8，横坐标表示温度，坐标图如图．
（5）若想确定天竺葵生长的最适合光照强度，则实验的自变量为光照强度，而无关变量应保持相同且适宜，因此可以在温度30℃左右改变光照强度，设置多个梯度光照强度进行实验，其他条件与原实验相同，测定比较单位时间内的CO₂吸收量．
故答案为：
（1）温度   光照强度、二氧化碳浓度等  
（2）温度对植物呼吸作用（强度/速率）的影响
（3）净光合作用所消耗的二氧化碳量
（4）如图所示

（5）在温度30℃左右改变光照强度，设置多个梯度光照强度进行实验，其他条件与原实验相 同，测定比较单位时间内的CO₂吸收量

点评：本题难度中等，以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为背景，考查影响光合作用的环境因素、对照实验的原则等知识，要求考生能够从材料中获取信息的能力、对知识的理解迁移能力以及画图能力．