Question

【題目】光合作用與呼吸作用是植物體的重要代謝過程，研究環境因素對它們的影響對農業生產具有重要意義。科研小組選用某植物幼苗，用一定體積的完全營養液（水培方法如下用所示）在35℃條件下進行連續培養（其他培養條件恒定且適宜），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）培養到在第7天時，經檢測發現培養瓶中的完全培養液的濃度明顯上升，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，并將相同數顯的葉圓片分別放入A四組燒杯中，在25℃環境中進行實驗，實驗內容與結果見下表。

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淀粉（糖類物質）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，隨著處理天數的增加，光合速率和氣孔導度均出現下降。

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液中，容易因為營養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。而其他培養條件都沒有發生變化，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組的實驗結果發現，B組實驗時黑暗條件下葉圓片不可以利用CO2生產淀粉，而D組有淀粉生成，此現象表明葉圓片可直接利用溶液中的葡萄糖合成淀粉。