Question

15．抗瘧特效藥復方青蒿素來自菊科植物黃花蒿的莖和葉片，為了提高青蒿素的產量，研究者用不同外界因素組合處理黃花蒿葉片，測定其對光合速率、氣孔開度的影響結果如圖1所示；圖2是探究光質與CO₂濃度對黃花蒿葉片凈光合速率的影響實驗所得數據繪制的曲線，請分析回答下列問題：

（1）圖1所示實驗過程中，除了必須控制好自變量光照強度和溫度外，還需要保持二氧化碳濃度_等無關變量的相同且適宜，才能使實驗結果科學嚴謹．由圖I可知，在兩種光照強度下，隨著溫度的升高，葉片的光合速率都下降，據圖分析可能的原因是：隨著溫度的升高，除酶的活性下降外，葉片的氣孔開度減小，二氧化碳吸收量減少也是重要原因，這主要影響了光合作用的暗反應階段．要快速探究出適合黃花蒿生長的最適外界條件，必須先進行預實驗，摸索出最佳的實驗條件，然后將相關影響因素進行不同組合分組進行．
（2）圖2中紅光、CO₂濃度為300μL•L^-1時，該幼苗的根尖細胞內合成ATP的結構是細胞質基質、線粒體_；在CO₂濃度相同時，a點所測數據大于b點所測數據的原因是葉綠體中的色素吸收紅光多于黃光；相比而言，白光更適合植物的生長，如果繼續研究更高濃度的CO₂對凈光合作用的影響．圖中白光條件下的曲線不會（填“會”或“不會”）一直上升．

Answer 1

分析 1、由圖1可知，該實驗的自變量為光照強度和溫度，其余因素為無關變量．在兩種光照強度下，隨著溫度的升高，葉片的光合速率都下降，據圖分析可能的原因是：①隨著溫度的升高，酶的活性下降外；②隨著溫度的升高，葉片的氣孔開度減小，因此二氧化碳吸收量減少．
2、由圖2可知，相同CO₂濃度下，白光的凈光合作用速率最大，即白光更適合植物的生長．

解答 解：（1）由圖1可知，該實驗的自變量為光照強度和溫度，其余因素為無關變量，因此在圖1所示實驗過程中，除了必須控制好自變量光照強度和溫度以外，還需要保持二氧化碳濃度等無關變量的相同且適宜，才能使實驗結果科學嚴謹．由圖I可知，在兩種光照強度下，隨著溫度的升高，葉片的光合速率都下降，據圖分析可能的原因是：①隨著溫度的升高，酶的活性下降外；②隨著溫度的升高，葉片的氣孔開度減小，因此二氧化碳吸收量減少，二氧化碳參與光合作用的暗反應階段．要快速探究出適合黃花蒿生長的最適外界條件，必須先進行預實驗，以摸索出最佳的實驗條件，然后將相關影響因素進行不同組合分組進行．
（2）該幼苗的根尖細胞沒有葉綠體，不能進行光合作用，其合成ATP是通過細胞呼吸，故合成ATP的結構是細胞質基質、線粒體；由于葉綠體中的色素吸收紅光多于黃光，因此在CO₂濃度相同時，a點所測數據大于b點所測數據；如果繼續研究更高濃度的CO₂對凈光合作用的影響．由于植物的光合作用大小受眾多內在和外在因素的影響，圖中白光條件下的曲線不會一直上升．
故答案為：
（1）溫度     二氧化碳濃度      葉片的氣孔開度減小，二氧化碳吸收量減少         暗反應       預實驗
（2）細胞質基質、線粒體           葉綠體中的色素吸收紅光多于黃光      不會

點評 本題考查了影響光合作用的環境因素等知識，要求考生能夠利用單一變量的原則分析曲線圖，掌握不同環境因素對光合作用過程中各種物質變化的影響；通過實驗的分析掌握實驗的自變量、因變量和無關變量，明確探究實驗需要遵循單一變量和對照性原則．