Question

【题目】为探究低温对番茄幼苗植株生长和叶片光合作用的影响，研究人员进行了下列实验：

（1）实验设计：

①实验设3个处理组，处理组I(对照）：人工气候箱中温度设定为25℃/25℃(昼/夜，下同）；处理组Ⅱ:10℃/10℃；处理组Ⅲ：5℃/5℃。

②各处理组光照均为12h/d，光照度约6000lx，重复3次。

③在低温胁迫3d后测定叶片的净光合速率、气孔导度、叶肉细胞间C02浓度和蒸腾速率；3d、6d后分别测定幼苗的光合色素含量。

（2）实验结果:

处理	净光合速率 （μmol/m2·s）	气孔导度 （mmol/m2·s）	胞间C02浓度 （μL/L）	蒸腾速率 （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

回答下列问题：

（1）实验时对番茄幼苗植株的分组操作要求是____________；实验时设置“3次重复”的目的是__________；图示实验的自变量有____________________。

（2）图中各种色素在提取研磨时，要添加__________以防止色素被破坏、减少研磨时间；处理组中叶绿素a/叶绿素b的比值在处理6d后________(填“大于”“等于”或“小于”)处理3d后，最可能的原因是_______。

（3）分析实验数据，低温胁迫条件下各种光合参数与叶绿素含量的变化总趋势 _________(填“一致”“不一致”或“无法判断”）；影响胞间C02浓度大小的因素主要有_________。

（4）若番茄幼苗在25℃时的呼吸速率为a(μmol/m2s)，则处理组Ⅰ的植株正常生长时对a值的要求是__________。

Answer 1

【答案】 ）随机均分成3组 避免偶然因素，减少实验误差 温度与处理时间 CaC03、Si02 大于 低温胁迫下叶绿素a的降解速率比叶绿素b的降解速率小 —致 光合速率和气孔导度 小于7.53

【解析】本题考查叶绿体中色素的提取、光合作用，考查对色素提取方法、温度影响光合作用的理解，解答此题，可对比题中对照组和实验组各种光合参数与叶绿素含量，分析温度影响光合作用的机理。

（1）探究低温对番茄幼苗植株生长和叶片光合作用的影响，根据题意可知，实验中自变量为温度和处理时间，番茄幼苗生长状况为无关变量，各组实验中无关变量应相同，因此分组时应将番茄幼苗随机分为分三组；实验时设置“3次重复”可以避免偶然因素对实验结果的影响，减少实验误差。

（2）提取叶绿体中的色素，研磨时添加CaC03可以防止叶绿素被破坏，添加Si02可以使研磨充分，减少研磨时间；据图可知，低温处理6d后，叶绿素a量下降较少，叶绿素b量下降较多，导致处理组中叶绿素a/叶绿素b的比值大于处理3d后。

（3）结合图表分析，低温胁迫条件下叶片的净光合速率、气孔导度、叶肉细胞间C02浓度和蒸腾速率均小于对照组，叶绿素含量也小于对照组，二者变化一致；净光合速率减小，使胞间C02消耗减少，气孔导度减小，使进入胞间的二氧化碳减少，二者均直接影响胞间C02浓度。

（4）植株正常生长时，一天中应有有机物的积累。各处理组光照均为12h/d，则每天黑暗时间为12h，一天中有机物的积累应等于光照时积累的有机物减去黑暗时消耗的有机物。处理组Ⅰ的植株光照时净光合速率为7.53μmol/m2·s，则其呼吸速率应小于7.53μmol/m2·s，才能保证植株一天中有有机物的积累，保证植物的正常生长。