Question

【題目】科研人員將開花10天后的生長狀態一致的若干高蛋白小麥植株平均分為4組，將4組植株分別移入4間可改變各種環境因素的人工氣候室內，I組：40℃全光照；Ⅱ組：40℃半光照（光照強度為全光照的一半）；Ⅲ組：30℃全光照；Ⅳ組：30℃半光照，其他環境因素相同。測得四組植株的凈光合速率如圖21所示，假設各組小麥呼吸速率都相同且不變化，請回答下列問題：

（1）若要分離葉綠體中的色素，常用的試劑是____________。若要鑒定小麥中是否含有蛋白質，常用的是_______________試劑。

（2）I組的自變量是________。將I組與Ⅲ組對比，可得出結論，則與結論相關的單一變量是________；將I組和Ⅳ組對比，可否得出結論？若可，請寫出結論；若不可，請寫出理由：_____________________（填“可”或“不可”）得出結論，結論（或理由）是_________________________。

（3）若此種小麥的凈光合作用最適溫度是30℃，則人工氣候室最有可能采取的使Ⅲ組曲線上移的措施是_________________________。

Answer 1

【答案】層析液 雙縮脲 時間（天數） 溫度 不可 一組對照實驗有多個變量是無法得出實驗結論的 提高CO2濃度

【解析】

據圖該實驗的自變量是溫度、光照強度和實驗材料處理的時間，因變量是凈光合速率。曲線表明，在相同光照強度條件下，高溫處理組凈光合速率下降幅度較大，在溫度相同條件下，高光強組的凈光合速率高于弱光組，但幅度不大。據此分析作答。

（1）分離葉綠素使用紙層析法，試劑為層析液；蛋白質的鑒定使用雙縮脲試劑，顏色呈現紫色。

（2）Ⅰ組隨時間而發生凈光合速率的變化，因此自變量是時間。Ⅰ組與Ⅲ組對比，單一變量是溫度，差異在于凈光合速率的高低；Ⅰ組和Ⅳ組對比，變量是溫度和光照強度這兩個因素，而在一組對照實驗中，有多個變量是無法得出實驗結論的。

（3）能影響光合作用速率的環境因素主要有光照強度、溫度、CO2濃度等，因為呼吸速率不變化，則能影響凈光合作用速率的環境因素也主要有光照強度、溫度、CO2濃度等。此時已經是凈光合速率的最適溫度，則改變溫度會使Ⅲ組曲線下移，溫度不行；Ⅲ組在全光照下凈光合速率只比Ⅳ組高一些，說明Ⅲ組的葉綠素或相關酶沒有充分利用光能，再增加光照強度也沒用；既然Ⅲ組沒有充分利用光能，說明受到其他因素的限制，在最適溫度下最有可能的就是CO2濃度了，因此提高CO2濃度可以使Ⅲ組凈光合速率上升。