Question

研究不同浓度CO₂对红掌幼苗各项生理指标的影响，实验结果如图1．请回答以下问题：

（1）完善实验步骤：
材料用具：盆栽红掌幼苗100株，设施相同的塑料薄膜温室及供气的CO₂钢瓶若干．
第一步：

 

，编号A、B、C，各置于一个温室中．
第二步：分别向B、C组温室通入CO₂气体至设定值，

 

．
第三步：在光强、温湿度条件相同且适宜的条件下培养30天．
第四步：每组选取相同部位、相同

 

的叶片测量各生理指标，求平均值．
（2）还原糖可用

 

试剂检测．随着CO₂浓度升高，红掌幼苗还原糖的含量也有所增加，主要原因是

 

．
（3）较高CO₂浓度有利于红掌幼苗度过干旱环境，据图1分析原因：

 

．
（4）Rubisco酶催化光合作用中CO₂的固定过程，提取该酶，在体外一般通过测定

 

来表示其活性．在测酶活性时，反应液应加入

 

，以维持其酸碱度稳定．如图2曲线表示在最适温度下，CO₂浓度对Rubisco酶所催化的化学反应速率的影响．如果自A点开始温度升高5℃，曲线会发生变化，请画出变化后的曲线．

Answer 1

考点：影响光合作用速率的环境因素,检测还原糖的实验,细胞呼吸原理在生产和生活中的应用

专题：

分析：本题题图为解答本题的切入点．图中可以看出，在不同浓度的CO₂浓度条件下，测定了还原糖浓度、气孔开度和Rubisco酶的相对含量，可以看出实验的自变量为CO₂浓度．高CO₂浓度条件下还原糖含量最高；大气CO₂浓度条件下，气孔开度最大；高CO₂浓度条件下Rubisco酶的活性相对最强．

解答： 解：（1）题目是研究不同浓度CO₂对红掌幼苗各项生理指标的影响，生理指标包括：还原糖含量、气孔开度、酶活性，第一步是选择材料，取长势相似的红掌幼苗，然后进行分组，分为三组，每组应该随机平均分配株数，并且各置于一个温室中；第二步进行自变量的设定，采取对照原则，从图中可推出，A组温室保持大气中CO₂的浓度；第三步进行单一变量原则的设置，对条件应该采取相同并适宜的条件下培养；第四步观察记录各生理指标，求平均值，测定的部位应该相同部位，相同数量．
（2）鉴定还原糖用斐林试剂．CO₂是光合作用的原料，能促进光合作用合成有机物；同时CO₂是呼吸作用的产物，能抑制呼吸作用消耗有机物．所以随着CO₂浓度升高，绿萝幼苗还原糖的含量有所增加．
（3）据图分析可知，较高CO₂浓度下绿萝幼苗的气孔开放度降低，能减少水分蒸腾，有利于度过干旱环境．
（4）Rubisco酶催化光合作用中CO₂的固定过程，在测酶活性时，应在提取该酶后在体外一般通过测定其对CO₂的吸收速率表示其活性，反应时，为维持反应液的酸碱度，应加入相应的缓冲物质．图中曲线表示在最适温度下，CO₂浓度对Rubisco酶所催化的化学反应速率的影响．如果自A点开始，升高5℃，Rubisco酶的活性降低，同样CO₂浓度下，催化反应的速度会降低．
故答案为：
（1）取长势相似的红掌幼苗90盆，平均分为3组（只要体现选择过程及数量均等即可）   A组温室保持原大气CO₂浓度       数量
（2）斐林     高CO₂浓度会促进植物的光合作用，抑制植物的呼吸作用
（3）高CO₂浓度使气孔开度下降，减少水分的散失
（4）CO₂的吸收速率（或单位时间CO₂的减少量）
缓冲物质

点评：本题综合考查植物光合作用和呼吸作用等相关知识及实验设计和分析能力，属理解层次，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力；具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析、处理，能完善实验步骤的能力．