解题思路:根据题意和图表分析可知:
1、生物实验的原则是控制单一变量,所以在1、3、5、7实验组合中,影响实验的因素即自变量是温度,无关变量是光照强度、二氧化碳浓度等,研究的目的是温度对光合作用强度的影响.
2、序号2、4、6、8可构成另一个相对独立的实验组合,由于没有光照,所以研究的目的是温度对植物呼吸作用强度的影响.
3、在实验中测得的二氧化碳减少量是净光合作用量,等于植物实际光合作用量-细胞呼吸量.
(1)2、4、6、8对应的数据表明:这几个实验组都在无光照的条件下进行,设置10℃、20℃、30℃和40℃的温度差可探究温度对植物呼吸速率的影响.该组合的自变量是温度.
(2)比较实验4和5不能得出正确的结论,原因是它们有两个自变量:温度和光照强度.
(3)由表中实验数据可知:光照强度为1000 Lx,温度分别为10℃、20℃、30℃和40℃时各组天竺葵的呼吸速率分别是0.1、0.4、0.9、0.8,净光合速率分别是12h后各密闭容器减少的CO2量,依次为0.5、1.5、3.1、3.0,因光合速率=净光合速率+呼吸速率,故四个点对应的光合速率对应的数值依次为0.6、1.9、4.0、3.8.因此在1000LX条件下光合作用的最适温度为30℃.
(4)若突然将第5组中的光照强度改为2000LX(其他条件不变),光反应增强,产生[H]和ATP的量增加,五碳化合物的合成量增加,而五碳化合物的消耗量不变,则该植物叶绿体中五碳化合物的含量变化是增加.
(5)若研究光合作用中二氧化碳中碳在植物体内的转移途径,可采取同位素标记法,用14C来标记二氧化碳.
(6)实验步骤:第一步:取注射器三个分别标为A、B、C,分别加入等量的适宜浓度的碳酸氢钠溶液、等量且同样生长良好的黑藻叶片,然后将注射器内的气体排尽塞上塞子.第二步:取台灯三个置于同一直线上,保持间距较远,将台灯别标为1、2、3,把A注射器立于1号台灯5cm处,把 B注射器立于2号台灯15cm处,把C注射器立于3号台灯25cm处.第三步:同时打开台灯照射,一段时间后观察并记录注射器的气柱体积.
预期结果及结论:①若VA>VB>VC,说明光照强度影响光合作用强度,且在一定范围内,光合作用强度随光照强度增强而增强.②若VA=VB=VC,说明光照强度对光合作用无影响.
故答案为:
(1)探究温度对呼吸速率的影响 温度
(2)它们有两个自变量
(3)30℃
(4)增加 增加
(5)同位素
(6)第一步:等量的适宜浓度的碳酸氢钠溶液、等量且同样生长良好的黑藻叶片
第二步:把C注射器立于3号台灯25cm处
预期结果及结论:
①若VA>VB>VC,说明光照强度影响光合作用强度.在一定范围内,光合作用强度随光照强度增强而增强
②若VA=VB=VC,说明光照强度对光合作用无影响
点评:
本题考点: 细胞呼吸的过程和意义;光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化;影响光合作用速率的环境因素.
考点点评: 本题难度中等,以探究不同条件对植物光合作用速率和呼吸作用速率的影响为背景,考查影响光合作用的环境因素、对照实验的原则等知识,要求考生能够从材料中获取信息的能力、对知识的理解迁移能力