Question

【题目】光合作用与呼吸作用是植物体的重要代谢过程，研究环境因素对它们的影响对农业生产具有重要意义。科研小组选用某植物幼苗，用一定体积的完全营养液（水培方法如下用所示）在35℃条件下进行连续培养（其他培养条件恒定且适宜），每天测定其光合作用速率和气孔导度（气孔导度表示的是叶片气孔张开的程度），结果如图所示。

（1）水培幼苗时通入无菌空气的目的是________。

（2）培养到在第7天时，经检测发现培养瓶中的完全培养液的浓度明显上升，而植物幼苗光合作用速率和气孔导度却都比第1天时明显下降，其原因可能是________。

（3）若将第7天时该幼苗的叶片打成大小相等的圆片，并将相同数显的叶圆片分別放入A四组烧杯中，在25℃环境中进行实验，实验内容与结果见下表。

组别	烧杯中液体成分	处理条件	处理时间	检测结果
A	富含CO2的蒸馏水	弱光照	24h	+
B	富含CO2的蒸馏水	黑暗	24h	-
C	富含CO2的蒸馏水	强光照	24h	++
D	富含CO2的葡萄糖溶液	黑暗	24h	+

注：“+”表示检出淀粉，“++”表示检出淀粉含量较高表示未检出淀粉

据表分析，该实验的自变量包括________。B组实验中未检出淀粉的原因是________。D组实验的结果表明________。

Answer 1

【答案】避免根部细胞因为氧气不足时，无氧呼吸产生大量酒精，从而使根部细胞死亡（或保证根细胞的有氧呼吸，合理即可） 植物蒸腾作用导致培养液的浓度变大，引起植物根系吸水困难，并导致气孔导度减小；由于气孔导度减小，CO2摄入量不足，从而引起光合作用速率下降 葡萄糖（有无）和光照（强度） 黑暗条件下植物细胞只进行呼吸作用将细胞内淀粉（糖类物质）消耗殆尽 叶圆片可直接利用葡萄糖合成淀粉

【解析】

由图可知，随着处理天数的增加，光合速率和气孔导度均出现下降。

表格中的自变量是有无光照和有无葡萄糖，因变量是淀粉的量。

（1）水培时幼苗根系浸润在完全营养液中，容易因为营养液中氧气含量降低造成根细胞的无氧呼吸导致根部细胞死亡。

（2）据图分析可知，幼苗的光合作用速率及气孔导度均下降，且随处理时间的延长，抑制作用越明显。而其他培养条件都没有发生变化，这可能是植物细胞脱水所致。7天里植物的蒸腾作用导致完全营养液的浓度越来越高，植物根系渗透吸水困难，叶片细胞缺水导致叶片气孔关闭，CO2摄入量不足从而引起光合作用速率下降。

（3）四组实验条件中发生改变的变量为自变量，故是否含有葡萄糖和光照强度成为实验的自变量。在黑暗环境中植物的呼吸作用会消耗有机物，导致细胞中原有淀粉被分解完，故B组实验中没有淀粉检测出。通过对比B组和D组的实验结果发现，B组实验时黑暗条件下叶圆片不可以利用CO2生产淀粉，而D组有淀粉生成，此现象表明叶圆片可直接利用溶液中的葡萄糖合成淀粉。