Question

某學(xué)校生物興趣小組用伊樂藻進(jìn)行光合作用的實(shí)驗(yàn)如圖，請分析回答：

（1）他們將一枝伊樂藻浸在加有適宜培養(yǎng)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(dòng)太陽燈（冷光源）使之與大試管的距離不同，結(jié)果如圖2中曲線l所示（伊樂藻的光合速率用單位時(shí)間O₂釋放量表示）．該小組的實(shí)驗(yàn)研究的是

 

對光合速率的影響．（備注：冷光源能排除溫度對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾．）
（2）試管中收集的O₂量代表

 

（填“總”或“凈”）光合作用強(qiáng)度．該小組在室溫10℃和30%時(shí)分別進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如曲線2和曲線3，則BC段的限制因素主要是

 

．C點(diǎn)時(shí)細(xì)胞中能產(chǎn)生[H]的細(xì)胞器是

 

．
（3）在B點(diǎn)時(shí)，曲線1中光合作用的實(shí)際速率

 

（大于、等于或小于）曲線2中光合作用的實(shí)際速率．
（4）假如用伊樂藻做實(shí)驗(yàn)材料來證明光合作用產(chǎn)生的O₂來自于水而不是CO₂，請你寫出該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路及結(jié)果．

 

（5）現(xiàn)在低碳經(jīng)濟(jì)與綠色生活方式引人關(guān)注．現(xiàn)代工業(yè)出現(xiàn)之大氣圈碳庫長期處于穩(wěn)態(tài)，主要是植物通過光合作用從大氣吸收碳的速率與

 

將碳釋放到大氣的速率大體相等．

Answer 1

考點(diǎn)：光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程的能量變化和物質(zhì)變化,細(xì)胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：“移動(dòng)太陽燈（冷光源）使之與大試管的距離不同”說明是該小組的實(shí)驗(yàn)研究的是光照強(qiáng)度對光合速率的影響．實(shí)驗(yàn)在研究時(shí)，確定變量時(shí)一般是改變的條件就是變量，在本實(shí)驗(yàn)中改變的是移動(dòng)太陽燈與大試管的距離不同，說明變量是光照強(qiáng)度不同；碳酸氫鈉的作用是維持容器中二氧化碳的穩(wěn)定，當(dāng)二氧化碳含量高時(shí)，碳酸氫鈉吸收多余的二氧化碳，當(dāng)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(qiáng)度、溫度和二氧化碳的濃度，從這些因素去分析；實(shí)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(shí)驗(yàn)中改變太陽燈與試管的距離也就意味著改變光合作用強(qiáng)度，故該小組的實(shí)驗(yàn)研究的是光照強(qiáng)度對光合速率的影響．
（2）試管中的氧氣是氧氣的釋放量，氧氣的釋放量=氧氣的產(chǎn)生量（真正的光合作用強(qiáng)度）-呼吸作用消耗的氧氣，所以代表凈光合作用強(qiáng)度．分析BC段，BC段是在同一個(gè)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(qiáng)度，但是改變太陽燈的距離，光合作用強(qiáng)度改變，說明影響B(tài)C段的因素是光合作用強(qiáng)度．C點(diǎn)代表氧氣的釋放量為0，說明光合作用強(qiáng)度=呼吸作用強(qiáng)度，所以C點(diǎn)既進(jìn)行光合作用又進(jìn)行呼吸作用，產(chǎn)生[H]的場所為線粒體和葉綠體．
（3）在B點(diǎn)曲線1和曲線2的凈光合作用強(qiáng)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(qiáng)度大，也就是曲線1的實(shí)際光合作用強(qiáng)度大．
（4）用¹⁸O分別標(biāo)記CO₂和H₂O，分別將C¹⁸O₂和H₂O、CO₂和H₂¹⁸O提供給兩組伊樂藻，分別檢測兩組伊樂藻光合作用釋放的氧氣，發(fā)現(xiàn)¹⁸O只出現(xiàn)在用H₂¹⁸O組的伊樂藻中．
（5）現(xiàn)代工業(yè)出現(xiàn)之大氣圈碳庫長期處于穩(wěn)態(tài)，主要是植物通過光合作用從大氣吸收碳的速率與動(dòng)植物的呼吸作用和微生物的分解作用將碳釋放到大氣的速率大體相等．
故答案為：
（1）光照強(qiáng)度     
（2）凈            光照強(qiáng)度         線粒體和葉綠體
（3）大于
（4）用¹⁸O分別標(biāo)記CO₂和H₂O，分別將C¹⁸O₂和H₂O、CO₂和H₂¹⁸O提供給兩組伊樂藻，分別檢測兩組伊樂藻光合作用釋放的氧氣，發(fā)現(xiàn)¹⁸O只出現(xiàn)在用H₂¹⁸O組的伊樂藻中
（5）動(dòng)植物的呼吸作用和微生物的分解作用（或各種植物的呼吸作用）

點(diǎn)評：本題考查對有關(guān)實(shí)驗(yàn)坐標(biāo)曲線圖的理解，意在考查考生能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀點(diǎn)，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學(xué)問題進(jìn)行解釋、推理，做出合理的判斷的能力．影響光合作用的因素主要有光照強(qiáng)度、溫度、二氧化碳濃度，在設(shè)計(jì)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(wěn)定性，確保影響光合作用的強(qiáng)度的因素不來自于二氧化碳的濃度．