Question

【题目】某科学工作者为探究西红柿生长的最佳光照强度，设计了下面的实验:首先取若干生长状况相同的西红柿植株,平均分为7组，分别放在密闭的玻璃容器中，实验开始时测定CO2的浓度，12小时后再次测定CO2的浓度。实验结果如下表：（已知该植物呼吸的最适温度为30℃，光合的最适温度为25℃，不考虑微生物对实验数据的影响）

组别	温度(℃)	光照强度:普通阳光(%)	开始时的CO2浓度(%)	12小时后 CO2浓度(%)
1	30	0	0.350	0.368
2	30	10	0.350	0.350
3	30	20	0.350	0.306
4	30	40	0.350	0.289
5	30	60	0.350	0.282
6	30	80	0.350	0.280
7	30	95	0.350	0.279

请分析回答:

（1）西红柿进行光合作用分为光反应和暗反应两个阶段，在暗反应阶段中，叶片通过______（填结构）从外界吸收二氧化碳，暗反应阶段进行的场所是________，光反应阶段中叶绿体中类胡萝卜素主要吸收________光用于光合作用。

（2）上述实验的自变量是_________，写出该实验设计的一种无关变量：_____________。

（3）实验中第1组在12小时后 CO2浓度变化的原因是__________________，第2组的条件下，番茄叶肉细胞的光合作用强度______（填大于，小于或等于）呼吸作用强度，此条件下番茄根细胞产生ATP的场所有______________________。

（4）若将第7组植株突然移至第4组的条件下，短时间内C5化合物的含量会_______(不变/增加/减少)，若将第7组温度降为25℃进行实验，和30℃的条件下相比，12小时后再次测定CO2的浓度将________（不变/增加/减少）。

（5）该实验设计_________（填“能”或“不能”）确定西红柿生长的最佳光照强度。

Answer 1

【答案】气孔 叶绿体基质 蓝紫 光照强度 温度 细胞呼吸产生了CO2 大于 线粒体、细胞质基质 减少 减少 不能

【解析】

根据题意，实验目的是探究不同光照强度对西红柿光合作用的影响，实验自变量是光照强度，应变量是容器中CO2的浓度，其他如实验温度等是无关变量。

（1）光合作用暗反应阶段中，叶片通过气孔从外界吸收二氧化碳，暗反应阶段进行的场所是叶绿体基质，光反应阶段中叶绿体中类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。

（2）据分析可知，上述实验的自变量是光照强度，无关变量有温度等。

（3）实验中第1组光照强度时0，在12小时后 CO2浓度比开始时高，变化的原因是细胞呼吸产生了CO2，第2组的条件下，实验12h后CO2浓度没有改变，说明该阶段过程中番茄植株的光合作用和呼吸作用相等，由于只有叶肉细胞才可以进行光合作用，而整个植株都可以进行呼吸作用，因此番茄叶肉细胞的光合作用强度大于叶肉细胞的呼吸作用强度，此条件下番茄根细胞通过呼吸产生ATP，故产生ATP的场所有线粒体、细胞质基质。

（4）若将第7组植株突然移至第4组的条件下，即光照强度突然降低，则光反应产生的ATP和[H]减少，导致C3的还原变慢，产生的C5化合物的含量会减少；若将第7组温度降为25℃进行实验，和30℃的条件下相比，呼吸作用强度降低，则净光合作用比原来增强，因此12小时后再次测定CO2的浓度将减少。

（5）实验中从第1组到第7组中CO2浓度都在一直下降，说明光合作用随着光照强度的增大而增大，故该实验设计不能确定西红柿生长的最佳光照强度。