Question

1．如圖為某研究小組以某種植物為材料所做的相關(guān)實(shí)驗(yàn)及其結(jié)果，請(qǐng)回答下列問題．

（1）該小組用裝置甲探究適宜溫度下不同濃度NaHCO₃溶液對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖乙所示．根據(jù)該圖的材料及設(shè)置，可以確定該實(shí)驗(yàn)的因變量應(yīng)該是上浮相同數(shù)目小圓葉片所用的時(shí)間（或相同時(shí)間內(nèi)小圓葉片上浮的數(shù)目），bc段曲線平緩的限制因素可能
是光照強(qiáng)度，若將裝置中的NaHCO₃溶液換成等量的NaOH溶液，則在開始的短暫時(shí)間內(nèi)，植物的葉綠體中C₃相對(duì)含量的變化情況是下降．
（2）在探究低溫對(duì)植物光合作用的影響時(shí)，研究小組將該植物低溫處理一段時(shí)間，測(cè)定并發(fā)現(xiàn)葉肉細(xì)胞葉綠體內(nèi)載體蛋白X（位于類囊體上，運(yùn)載H⁺從高濃度到低濃度一側(cè)并同時(shí)催化ATP的合成）含量下降，固定CO₂的酶Y含量下降；則H⁺通過類囊體膜的方式是協(xié)助擴(kuò)散，酶Y位于葉綠體基質(zhì)，低溫處理影響了光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)階段．

Answer 1

分析 裝置甲可用來探究適宜溫度下不同濃度NaHCO₃溶液對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響，因此實(shí)驗(yàn)的自變量是CO₂濃度，因變量應(yīng)該是反映光合作用強(qiáng)度的指標(biāo)，即葉片上浮速率或一定時(shí)間內(nèi)圓葉片浮起的數(shù)量．
圖乙表示圓葉片上浮至液面所需時(shí)間，時(shí)間越短，說明光合作用強(qiáng)度越大，產(chǎn)生的氧氣就越多．因此圖示說明，隨著NaHCO₃溶液濃度的上升，光合速率不斷上升，但是達(dá)到一定程度后又會(huì)開始下降．

解答 解：（1）從題意可知，實(shí)驗(yàn)的單一變量是不同濃度的NaHCO₃溶液，NaHCO₃溶液可以分解為光合作用提供CO₂，所以該實(shí)驗(yàn)的目的是探究CO₂濃度對(duì)光合作用速率的影響，自變量為CO₂濃度，因變量為上浮相同數(shù)目小圓葉片所用的時(shí)間（或相同時(shí)間內(nèi)小圓葉片上浮的數(shù)目）．根據(jù)圖乙所示，圓葉片上浮至液面所需時(shí)間代表光合作用強(qiáng)度，時(shí)間越短光合作用強(qiáng)度越大．bc段NaHCO₃溶液濃度繼續(xù)上升，所以此時(shí)曲線平緩的限制因素可能為光照強(qiáng)度；將裝置中的NaHCO₃溶液換成等量的NaOH溶液后，NaOH能吸收CO₂，使CO₂濃度下降．短時(shí)間內(nèi)，二氧化碳固定減弱，因此植物的葉綠體中C₃相對(duì)含量下降．
（2）根據(jù)題干“載體蛋白X（位于類囊體上，運(yùn)載H⁺從高濃度到低濃度一側(cè)并同時(shí)催化ATP的合成）”可以分析出H⁺通過類囊體膜，是從高濃度到低濃度一側(cè)運(yùn)輸，并需要載體蛋白X協(xié)助，不需要消耗ATP，因此跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞绞菂f(xié)助擴(kuò)散．酶Y利用固定CO₂的，因此酶Y位于葉綠體基質(zhì)．低溫影響酶的活性，影響了光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)階段．
故答案為：
（1）上浮相同數(shù)目小圓葉片所用的時(shí)間（或相同時(shí)間內(nèi)小圓葉片上浮的數(shù)目）      光照強(qiáng)度     下降
（2）協(xié)助擴(kuò)散     葉綠體基質(zhì)      光反應(yīng)和暗反應(yīng)

點(diǎn)評(píng) 本題難度適中，屬于考綱中理解、應(yīng)用層次的考查，考查影響光合作用的環(huán)境因素及探究實(shí)驗(yàn)等方面的知識(shí)點(diǎn)．解答本題的關(guān)鍵是準(zhǔn)確分析過程圖和曲線圖，利用控制變量的方法分析實(shí)驗(yàn)裝置，能通過比較、分析與綜合等方法對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)結(jié)果做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論能力．