Question

16．下面是在25℃時對某植物進行的不同的探究實驗．圖甲所示為不同環境條件對光合作用強度的影響，圖乙所示為探究該植物葉片在一定的光照下，不同濃度的NaHCO₃溶液對光合作用速率的影響（假設NaHCO₃溶液不影響細胞呼吸作用），結果如圖丙．請據圖分析回答下列問題．

（1）圖甲中，與C點相比，引起D點條件下光合作用強度增加的主要因素是土壤含水量．由圖中數據可知，在光照強度為800μmol?m^-2?s^-1和土壤含水量為40%～60%條件下施肥效果最佳．若將該植物從D點所處的光照強度突然降至B點所處的光照強度．短時間內葉綠體中[H]和C₅含量的變化趨勢分別是降低、降低．
（2）實驗乙中需要對圓葉片進行抽氣處理后，再將葉片放人不同濃度的NaHCO₃，溶液中，該組實驗過程中，自變量是NaHCO₃溶液濃度，因變量是光合作用強度．
（3）圖丙中ab段，隨NaHC0₃溶液濃度升髙，光合速率增大（填“增大”或“減小”）．引起cd段曲線變化的原因是：NaHCO₃溶液濃度大于細胞液濃度，細胞出現失水，降低光合作用強度．

Answer 1

分析 觀察曲線圖甲可以發現，該實驗中具有三個影響光合作用的因素：光照強度、無機鹽和含水量．在光照強度增強、含水量增加、施肥后植物的光合作用強度均增加．并且施肥的玉米在土壤含水量為40%以上時光合作用強度明顯增強．
圖乙表示探究二氧化碳濃度對光合作用速率的影響，由圖示曲線可以看出：該實驗的自變量為二氧化碳（NaHCO₃溶液可提供二氧化碳）的濃度，因變量為上浮至液面的時間（可用于衡量氧氣的產生速率的指標，即光合作用強度的指標）．

解答 解：（1）分析圖解，與C點相比，A點的光照強度與是否施肥的條件相同，因此限制光合作用強度的因素是土壤含水量．由圖中數據可知，在800 umol．m²．s^-1和土壤含水量在40%-60%條件下施肥效果最佳．若將該植物從D點所處的光照強度突然降至B點所處的光照強度，即光照降低，導致光反應產生的[H]含量降低，由于產生的[H]和ATP較少，暗反應中三碳化合物的還原減速，而二氧化碳固定正常進行，因此短時間內葉綠體中C₅含量下降．
（2）實驗乙中需要對圓葉片進行抽氣處理后，以防葉片中有氣體影響實驗現象．再將葉片放人不同濃度的NaHCO₃溶液中，該組實驗過程中，自變量是NaHCO₃溶液濃度，因變量為上浮至液面的時間（可用于衡量氧氣的產生速率的指標，即光合作用強度的指標）．
（3）圖丙中ab段，圓葉片上浮至液面的時間縮短，說明產生的氧氣增多，光合作用增強，即隨NaHCO₃溶液濃度升高，光合速率增大．
故答案為：
（1）土壤含水量        光照強度為800μmol?m^-2?s^-1和土壤含水量為40%～60%      降低、降低
（2）抽氣      NaHCO₃溶液濃度       光合作用強度
（3）增大      NaHCO₃溶液濃度大于細胞液濃度，細胞出現失水，降低光合作用強度

點評 本題以曲線和實驗為載體，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甲，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．