Question

17．某生物實驗小組，為了探究CO₂濃度對光合作用的影響，設計如下實驗裝置：把培養在完全營養液中、生長狀態一致的3組某種植物幼苗分別放人A、B、C三個完全相同的玻璃罩內（如圖所示）．其中每個裝置中培養皿中溶液是同一物質且體積相等，每個裝置都是密封的，請回答下面的問題：

（1）CO₂在光合作用的暗反應階段參加反應，該階段主要包括CO₂的固定和C₃的還原兩個過程．
（2）為達到實驗目的，培養皿中的溶液應該是NaHCO₃（ NaOH/NaHCO₃），其作用是維持裝置中CO₂濃度的相對穩定．
（3）為保證實驗的科學性，除設置對照實驗外，還應該控制光照、溫度等無關變量保持一致．
（4）利用該植物研究CO₂中的碳在光合作用中轉化成有機物中碳的途徑，這一途徑稱為卡爾文循環，實驗設計思路是用¹⁴C標記的¹⁴CO₂供該植物進行光合作用，然后追蹤檢測其放射性．

Answer 1

分析 影響光合作用的環境因素主要有光照強度、溫度和二氧化碳濃度等．據圖分析：圖中實驗是探究CO₂濃度對光合作用的影響，自變量是二氧化碳濃度，因變量為光合作用強度，圖中培養皿中的液體應該為碳酸氫鈉溶液．據此分析作答．

解答 解：（1）二氧化碳主要參與光合作用的暗反應階段．暗反應主要包括二氧化碳的固定和三碳化合物的還原兩個過程．
（2）據圖分析，圖中實驗是探究CO₂濃度對光合作用的影響，自變量是二氧化碳濃度，因變量為光合作用強度，圖中培養皿中的液體應該為碳酸氫鈉溶液．其作用是維持裝置中CO₂濃度的相對穩定，使密閉容器內的氣壓變化僅由光合作用釋放的氧氣引起．
（3）該實驗自變量是二氧化碳濃度，因變量為光合作用強度，實驗中應該控制的無關變量主要有光照、溫度等且無關變量保持一致．
（4）CO₂中的碳在光合作用中轉化成有機物中碳的途徑稱為卡爾文循環．實驗設計思路是用¹⁴C標記的¹⁴CO₂供該植物進行光合作用，然后追蹤檢測其放射性．
故答案為：
（1）暗反應   CO₂的固定  C₃的還原
（2）NaHCO₃    維持裝置中CO₂濃度的相對穩定
（3）光照、溫度等無關變量保持一致
（4）卡爾文循環 用¹⁴C標記的¹⁴CO₂供該植物進行光合作用，然后追蹤檢測其放射性

點評 本題綜合考查影響光合作用的因素的相關知識及實驗，意在考查學生的識圖判斷能力，運用所學知識綜合分析問題的能力．