Question

【題目】為探究低溫對番茄幼苗植株生長和葉片光合作用的影響，研究人員進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)：

（1）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：

①實(shí)驗(yàn)設(shè)3個處理組，處理組I(對照）：人工氣候箱中溫度設(shè)定為25℃/25℃(晝/夜，下同）；處理組Ⅱ:10℃/10℃；處理組Ⅲ：5℃/5℃。

②各處理組光照均為12h/d，光照度約6000lx，重復(fù)3次。

③在低溫脅迫3d后測定葉片的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、葉肉細(xì)胞間C02濃度和蒸騰速率；3d、6d后分別測定幼苗的光合色素含量。

（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果:

處理	凈光合速率 （μmol/m2·s）	氣孔導(dǎo)度 （mmol/m2·s）	胞間C02濃度 （μL/L）	蒸騰速率 （mmol/m2·s）
Ⅰ	7.53	138.83	291.09	1.40
Ⅱ	5.83	70.89	263.87	1.18
Ⅲ	3.99	33.61	212.26	0.88

回答下列問題：

（1）實(shí)驗(yàn)時對番茄幼苗植株的分組操作要求是____________；實(shí)驗(yàn)時設(shè)置“3次重復(fù)”的目的是__________；圖示實(shí)驗(yàn)的自變量有____________________。

（2）圖中各種色素在提取研磨時，要添加__________以防止色素被破壞、減少研磨時間；處理組中葉綠素a/葉綠素b的比值在處理6d后________(填“大于”“等于”或“小于”)處理3d后，最可能的原因是_______。

（3）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，低溫脅迫條件下各種光合參數(shù)與葉綠素含量的變化總趨勢 _________(填“一致”“不一致”或“無法判斷”）；影響胞間C02濃度大小的因素主要有_________。

（4）若番茄幼苗在25℃時的呼吸速率為a(μmol/m2s)，則處理組Ⅰ的植株正常生長時對a值的要求是__________。

Answer 1

【答案】 ）隨機(jī)均分成3組 避免偶然因素，減少實(shí)驗(yàn)誤差 溫度與處理時間 CaC03、Si02 大于 低溫脅迫下葉綠素a的降解速率比葉綠素b的降解速率小 —致 光合速率和氣孔導(dǎo)度 小于7.53

【解析】本題考查葉綠體中色素的提取、光合作用，考查對色素提取方法、溫度影響光合作用的理解，解答此題，可對比題中對照組和實(shí)驗(yàn)組各種光合參數(shù)與葉綠素含量，分析溫度影響光合作用的機(jī)理。

（1）探究低溫對番茄幼苗植株生長和葉片光合作用的影響，根據(jù)題意可知，實(shí)驗(yàn)中自變量為溫度和處理時間，番茄幼苗生長狀況為無關(guān)變量，各組實(shí)驗(yàn)中無關(guān)變量應(yīng)相同，因此分組時應(yīng)將番茄幼苗隨機(jī)分為分三組；實(shí)驗(yàn)時設(shè)置“3次重復(fù)”可以避免偶然因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，減少實(shí)驗(yàn)誤差。

（2）提取葉綠體中的色素，研磨時添加CaC03可以防止葉綠素被破壞，添加Si02可以使研磨充分，減少研磨時間；據(jù)圖可知，低溫處理6d后，葉綠素a量下降較少，葉綠素b量下降較多，導(dǎo)致處理組中葉綠素a/葉綠素b的比值大于處理3d后。

（3）結(jié)合圖表分析，低溫脅迫條件下葉片的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、葉肉細(xì)胞間C02濃度和蒸騰速率均小于對照組，葉綠素含量也小于對照組，二者變化一致；凈光合速率減小，使胞間C02消耗減少，氣孔導(dǎo)度減小，使進(jìn)入胞間的二氧化碳減少，二者均直接影響胞間C02濃度。

（4）植株正常生長時，一天中應(yīng)有有機(jī)物的積累。各處理組光照均為12h/d，則每天黑暗時間為12h，一天中有機(jī)物的積累應(yīng)等于光照時積累的有機(jī)物減去黑暗時消耗的有機(jī)物。處理組Ⅰ的植株光照時凈光合速率為7.53μmol/m2·s，則其呼吸速率應(yīng)小于7.53μmol/m2·s，才能保證植株一天中有有機(jī)物的積累，保證植物的正常生長。