Question

研究不同濃度CO₂對紅掌幼苗各項生理指標的影響，實驗結果如圖1．

請回答以下問題：
（1）完善實驗步驟：
材料用具：盆栽紅掌幼苗100株，設施相同的塑料薄膜溫室及供氣的CO₂鋼瓶若干．
第一步：

 

，編號A、B、C，各置于一個溫室中．
第二步：分別向B、C組溫室通入CO₂氣體至設定值，

 

．
第三步：在光強、溫濕度條件相同且適宜的條件下培養30天．
第四步：每組選取相同部位、相同

 

的葉片測量各生理指標，求平均值．
（2）隨著CO₂濃度升高，紅掌幼苗還原糖的含量也有所增加，主要原因是

 

．
（3）較高CO₂濃度有利于紅掌幼苗度過干旱環境，據圖2分析原因：

 

．
（4）Rubisco酶催化光合作用中CO₂的固定過程，提取該酶，在體外一般通過測定

 

來表示其活性．在測酶活性時，反應液應加入

 

，以維持其酸堿度穩定．右圖曲線表示在最適溫度下，CO₂濃度對Rubisco酶所催化的化學反應速率的影響．如果自A點開始溫度升高5℃，曲線會發生變化，請畫出變化后的曲線．

 

．

Answer 1

考點：影響光合作用速率的環境因素,細胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：本題題圖為解答本題的切入點．圖中可以看出，在不同濃度的CO₂濃度條件下，測定了還原糖濃度、氣孔開度和Rubisco酶的相對含量，可以看出實驗的自變量為CO₂濃度．高CO₂濃度條件下還原糖含量最高；大氣CO₂濃度條件下，氣孔開度最大；高CO₂濃度條件下Rubisco酶的活性相對最強．

解答： 解：（1）題目是研究不同濃度CO₂對紅掌幼苗各項生理指標的影響，生理指標包括：還原糖含量、氣孔開度、酶活性，第一步是選擇材料，取長勢相似的紅掌幼苗，然后進行分組，分為三組，每組應該隨機平均分配株數，并且各置于一個溫室中；第二步進行自變量的設定，采取對照原則，從圖中可推出，A組溫室保持大氣中CO₂的濃度；第三步進行單一變量原則的設置，對條件應該采取相同并適宜的條件下培養；第四步觀察記錄各生理指標，求平均值，測定的部位應該相同部位，相同數量．
（2）CO₂是光合作用的原料，能促進光合作用合成有機物；同時CO₂是呼吸作用的產物，能抑制呼吸作用消耗有機物．所以隨著CO₂濃度升高，綠蘿幼苗還原糖的含量有所增加．
（3）據圖分析可知，較高CO₂濃度下綠蘿幼苗的氣孔開放度降低，能減少水分蒸騰，有利于度過干旱環境．
（4）Rubisco酶催化光合作用中CO₂的固定過程，在測酶活性時，應在提取該酶后在體外一般通過測定其對CO₂的吸收速率表示其活性，反應時，為維持反應液的酸堿度，應加入相應的緩沖物質．圖中曲線表示在最適溫度下，CO₂濃度對Rubisco酶所催化的化學反應速率的影響．如果自A點開始，升高5℃，Rubisco酶的活性降低，同樣CO₂濃度下，催化反應的速度會降低．
故答案為：
（1）取長勢相似的紅掌幼苗90盆，平均分為3組（只要體現選擇過程及數量均等即可）   A組溫室保持原大氣CO₂濃度       數量
（2）高CO₂濃度會促進植物的光合作用，抑制植物的呼吸作用
（3）高CO₂濃度使氣孔開度下降，減少水分的散失
（4）CO₂的吸收速率（或單位時間CO₂的減少量）   緩沖物質

點評：本題綜合考查植物光合作用和呼吸作用等相關知識及實驗設計和分析能力，屬于考綱中理解層次要求，意在考查考生的析圖能力、作圖能力和實驗設計能力，難度適中．考生在設計實驗時要遵循單一變量原則，無關變量要保持相同且適宜；并能夠明確二氧化碳濃度對植物光合作用和呼吸作用的影響．