Question

下图为某生物兴趣小组利用大棚探究不同光照强度对桃树叶片光合作用影响的日变化曲线。实验期间分别于11h和15h打开和关闭通风口，请回答下列问题：

（1）进行实验时，大棚覆盖的塑料薄膜应选用_________(填颜色）；实验通过改变___________来设置不同的弱光环境，该实验的自变量是_______________。

（2）图中10～11h，限制各组光合速率的主要因素是_____________；此时实验组若除去黑色遮阳网，短时间内C₅的含量将______________(填“增加”“基本不变”或“减少”）。17h，T₂组叶肉细胞光合作用强度____________(填“大于”“等于”或“小于”)呼吸强度。

（3）CK组、T₁组、T₂组的净光合速率分别于12h、13h、14h再次下降的原因可能是_____________。若要证明上述推测成立，还需要测量细胞间C0₂的浓度和大棚CO₂的浓度，只有当净光合速率下降时，细胞间C0₂浓度变化趋势为__________(填“上升”“下降”或“不变”），同时大棚C0₂的浓度与每胞间C0₂的浓度的比值___________(填“上升”“下降”或“不变”）时，才能说明上述推测成立。

Answer

无色（透明） 黑色遮阳网的层数 光照强度、时间 CO2浓度（或CO2含量） 增加 大于 大棚内温度升高，引起气孔关闭（气孔导度下降），光合速率下降 下降 上升

【解析】试题分析：结合题干信息和光合作用的条件可知，自然光照下，即相对透光率为100%，植物的净光合速率最大，更有利于植物生长，所以大棚覆盖应选用无色透明的塑料薄膜，这样各种波长的光都可以透过；本实验是通过改变黑色遮阳网的层数(相对透光率不同)来设置不同的弱光环境，进而探究不同光照强度下随时间的变化而变化的植物净光合速率。结合坐标系分析可知，实验的自变量有光照强度和时间。

(1) 根据前面的分析可知，为了保证100%的透光，应选用无色透明的塑料薄膜；为了改变透光率，减弱光照，应增加黑色遮阳网的层数达到目的。实验的自变量有光照强度和时间。

(2)分析图形可知，图中10 h -11 h的时间段内，各组的光合速率均下降，此时CO2浓度降到较低点，因此限制各组光合速率的主要因素是CO2浓度。若将实验组若除去黑色遮阳网，，则其光照强度增强，光反应产生的[H]和ATP速度加快，进而还原C3速度加快，生成C5增多，但短时间内CO2浓度不变，C5的消耗不变，所以C5的含量将增加。17h，T2组植物净光合速率为0，此时植物体内叶肉细胞等能进行光合作用的细胞合成的有机物既要满足自身呼吸消耗的有机物，还要满足植物体上很多不能进行光合作用的细胞呼吸消耗，所以在该条件下，单独对叶肉细胞而言，其光合作用强度大于呼吸作用强度。

(3)各组光合速率分别于12 h、13 h、14 h又下降的原因可能是大棚内温度升高，引起气孔关闭(气孔导度下降)，光合速率下降。当净光合速率下降时，细胞间C02浓度变化趋势为下降，如果这时大棚C02的浓度与胞间C02的浓度的比值上升，即可说明气温升高导致了气孔关闭，进而引起光合速率下降。