Question

某學校生物興趣小組用伊樂藻進行光合作用的實驗．他們將一枝伊樂藻浸在加有適宜培養液的大試管中（室溫20℃），在光照條件下可觀察到枝條放出氣泡．他們以太陽燈（冷光源）作為光源，移動太陽燈（冷光源）使之與大試管的距離不同，結果如圖2中曲線1所示，其中伊樂藻的光合速率用單位時間O₂釋放量表示．（備注：冷光源能排除溫度對實驗結果的干擾．）
（1）該小組的實驗研究的是

 

對光合速率的影響．試管中收集的O₂量代表

 

（填“總”或“凈”）光合作用強度．
（2）該小組在室溫10℃和30℃時分別進行了實驗，結果如曲線2和曲線3，則BC段的限制因素主要是

 

．C點時細胞中能產生[H]的細胞器是

 

．
（3）在B點時，曲線l中光合作用的實際速率

 

（大于、等于或小于）曲線2中光合作用的實際速率．
（4）如果將圖l中碳酸氫鈉溶液換成清水，其它實驗條件不變，會對實驗結果有什么影響？

 

．

Answer 1

考點：光反應、暗反應過程的能量變化和物質變化,影響光合作用速率的環境因素

專題：

分析：實驗在研究時，確定變量時一般是改變的條件就是變量，在本實驗中改變的是移動太陽燈與大試管的距離不同，說明變量是光照強度不同；碳酸氫鈉的作用是維持容器中二氧化碳的穩定，當二氧化碳含量高時，碳酸氫鈉吸收多余的二氧化碳，當二氧化碳含量低，碳酸氫鈉釋放二氧化碳；影響光合作用的因素主要有光照強度、溫度和二氧化碳的濃度，從這些因素去分析；實際的光合作用速率=表觀光合作用速率+呼吸作用．

解答： 解：（1）在該實驗中改變太陽燈與試管的距離也就意味著改變光合作用強度；試管中的氧氣是氧氣的釋放量，氧氣的釋放量=氧氣的產生量（真正的光合作用強度）-呼吸作用消耗的氧氣，所以代表凈光合作用強度．
（2）分析BC段，BC段是在同一個二氧化碳的濃度下，不同溫度下的曲線，而且在不同溫度下，曲線是重合的，說明改變溫度不影響光合作用強度，但是改變太陽燈的距離，光合作用強度改變，說明影響BC段的因素是光合作用強度．C點代表氧氣的釋放量為0，說明光合作用強度=呼吸作用強度，所以C點既進行光合作用又進行呼吸作用，產生[H]的場所為線粒體和葉綠體．
（3）在B點曲線1和曲線2的凈光合作用強度相等，而曲線1是在20℃的條件下，曲線2是在10℃的條件下，所以曲線1的呼吸作用強度大，也就是曲線1的實際光合作用強度大．
（4）如果將圖l中碳酸氫鈉溶液換成清水，溶液中不能提供二氧化碳，則二氧化碳的含量多少會影響光合作用強度，導致最后測得光合作用強度的改變是二氧化碳濃度的改變和光照強度改變共同影響的，兩個變量無法得出正確的結論．
故答案為：（1）光照強度      凈
（2）光照強度     線粒體和葉綠體
（3）大于
（4）CO₂的濃度會發生變化，不能保證單一變量原則，對實驗結果造成的干擾．（其他合理答案也可）

點評：影響光合作用的因素主要有光照強度、溫度、二氧化碳濃度，在設計相關的實驗時，要充分考慮到單一變量的原則，在本題中利用碳酸氫鈉就可以保證二氧化碳的濃度的穩定性，確保影響光合作用的強度的因素不來自于二氧化碳的濃度．