Question

用某種大小相似的農作物綠色葉片，分組進行實驗：已知葉片實驗前的重量，在不同溫度下分別暗處理1小時，測其重量變化；立刻再光照1小時（光強度相同），再測其與暗處理前的重量變化．得到如下結果：（建議對表中文字重輸）

組別	一	二	三	四
暗處理后的重量變化（mg）*	27℃	28℃	29℃	30℃
	-1	-2	-3	-4
光照后的重量變化（mg）*	+3	+3	+3	+2
*指與處理前的重量進行比較，“-”表示減少的重量值，“+”表示增加的重量值

請回答問題：（說明：實際光合速率=凈光合速率=總光合速率-呼吸速率）
（1）假如葉片的重量變化都是光合作用所合成的有機物的量，請根據表中所測數據情況計算出27℃時總光合速率是______mg/h，在相同光照強度下，溫度從27℃升到30℃的過程中，凈光合作用強度的變化情況是______．可能影響的外界因素有______等．
（2）有人認為在相同日溫（較適宜）下，夜溫低于0℃或高于20℃時，綠葉蔬菜的產量都不理想．請你設計實驗，探究日溫在29℃夜溫控制在多少度范圍時，人工大棚中種植綠葉蔬菜，收獲的綠葉蔬菜產量較高（怎樣控制溫度不作要求）．
①該實驗的自變量是______．
②實驗的方法步驟：
第一步：取同種的、枝葉數量、大小、重量和健康狀況等相同（或相近）的綠葉蔬菜幼苗若干，均分5組；
第二步：將5組綠葉蔬菜幼苗種植在相同土質中，日溫控制在29℃，夜溫分別控制在______，光照強度及光照時間、水肥管理等條件完全相同；
第三步：______．
③結果分析：______．

Answer 1

【答案】分析：本題考查對影響光合作用因素、光合作用過程以及在生產中的應用的理解能力、分析解決問題的能力、識圖作圖能力和實驗設計能力．
解答：解：（1）從表中數據看出，27℃時呼吸作用消耗有機物1 mg，光照后光合作用實際產生有機物的量為3+1+1=5mg；28℃時呼吸作用消耗有機物2mg，光照后光合作用實際產生有機物的量為 3+2+2=7mg；29℃時呼吸作用消耗有機物3mg，光照后光合作用實際產生有機物的量為3+3+3=9mg；30℃時呼吸作用消耗有機物4mg，光照后光合作用實際產生有機物的量為 2+4+4=10mg．
從曲線可看出在相同光照強度下，溫度從27℃升到30℃的過程中，光合作用強度是增加的，而超過29℃后的一定溫度范圍內，由于光照強度或CO 2 濃度的限制，光合作用強度增加的幅度變小．可能影響的外界因素有光照強度（或CO₂濃度）等．
（2）本題要求設計實驗探究日溫在29℃而夜溫控制在多少度范圍時，人工大棚中種植綠葉蔬菜產量較高．要以夜溫為自變量，以綠葉蔬菜產量為因變量，設置相應的夜間溫度梯度進行實驗，實驗時要注意嚴格控制無關變量的影響，即單一變量原則．最后看哪一組綠葉蔬菜產量最高，其對應的溫度即為適宜的夜溫．
故答案為：（1）5  在一定溫度范圍內（27℃到29℃）隨溫度升高凈光合作用強度增強，超過一定溫度（29℃），凈光合作用強度不再增強．（2分）
光照強度（或CO₂濃度）
（2）①夜溫不同
②0℃、5℃、10℃、15℃、20℃；（2分）
第三步：一段時間后（或一個月后）分組收獲綠葉蔬菜，去泥沙稱重，記錄并進行比較（2分）
③哪一組綠葉蔬菜重量最重，產量最高，其對應的溫度即為適宜溫度（或有兩組產量相差不大，則其對應的夜溫區間即為適宜的夜溫范圍）；（2分）
點評：通過此題使學生學會分析解決問題的能力、識圖作圖能力和實驗設計能力．