Question

在探究光照強度與光合作用總產(chǎn)物的相互關系時，某研究人員借用了德國植物學家薩克斯證明植物的光合作用產(chǎn)生淀粉的實驗方案，做了如下實驗：
〔實驗原理〕
在一定范圍內(nèi)隨光照強度的增加，光合速率增強，光合總產(chǎn)物增加．
〔實驗步驟〕
（l）選15株長勢相似的天竺葵分成5組，在每株相同位置選出1片葉片，在主脈的一側(cè)用錫箔紙遮光處理．
（2）分別用100W、200W、300W、400W、500W的冷光源在距離植物

 

（填“相同”或“不同”）處照射2小時，其他條件均相同．
（3）2小時后，用打孔器在每片葉片主脈兩側(cè)對稱位置各取5片小圓形葉片烘干稱重，取平均值．用 X 表示曝光一側(cè)的質(zhì)量，Y 表示遮光一側(cè)的質(zhì)量．計算得出光合總產(chǎn)物的相對值，結(jié)果如下表．

組別	一	二	三	四	五
光照強度/W	100	200	300	400	500
光合總產(chǎn)物相對值	1	2.6	3.6	4	4

〔結(jié)果與討論〕
（1）用 X、Y 表示2小時內(nèi)小圓形葉片光合總產(chǎn)物的質(zhì)量

 

．
（2）在如圖的坐標系中畫出小圓形葉片光合總產(chǎn)物的相對值隨光照強度變化的曲線．

 

（3）當光照強度大于400W之后，光照強度繼續(xù)增加，小圓形葉片的光合總產(chǎn)物不再增加．若要繼續(xù)提高光合速率，可采用的措施是

 

．
（4）與100W的光照強度相比，光照強度為300W時葉片光合作用光反應產(chǎn)生的「H]、ATP 量增加，并提供給暗反應，導致

 

（填“C3”或“CS“）減少．
（5）在統(tǒng)計數(shù)據(jù)時發(fā)現(xiàn)，第二組中有2株數(shù)據(jù)偏差較大．經(jīng)分析可能是植物自身的色素含量造成的，通過對葉綠體色素的提取及紙層析法分離后，以觀察到濾紙條上色素帶的

 

作為判斷依據(jù)．
（6）常規(guī)測定植物光合速率的方法是：將植物葉片先后放置在無光及有光條件下處理后，然后再測量和統(tǒng)計植物的實際光合速率．與常規(guī)的實驗方法相比，本實驗對植物葉片的處理方法，可以避免

 

等干擾因素對實驗結(jié)果的影響．

Answer 1

考點：光反應、暗反應過程的能量變化和物質(zhì)變化,葉綠體色素的提取和分離實驗

專題：

分析：生物實驗遵循的一般原則主要有：對照原則、等量原則、單一變量原則和控制無關變量原則等．真正的光合作用=呼吸作用+表觀光合作用．影響光合作用的環(huán)境因素主要有光照強度、溫度和二氧化碳濃度等．理順相關知識點，根據(jù)實驗步驟，認真分析，即可作答．

解答： 解：（1）根據(jù)題意，X 表示曝光一側(cè)的質(zhì)量，即凈光合作用有機物的積累量，Y 表示遮光一側(cè)的質(zhì)量，即呼吸作用消耗的有機物總量，為負值，所以2小時內(nèi)小圓形葉片光合總產(chǎn)物的質(zhì)量為X-Y．
（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，橫軸為光照強度，縱軸為光合總產(chǎn)物的相對值，具體曲線圖見答案．
（3）根據(jù)（2）中繪出的曲線圖可知，光照強度為400W時已經(jīng)達到光飽和點，此時限制光合作用的因素是溫度和二氧化碳濃度等，所以該實驗中適當提高二氧化碳濃度可以提高光合作用速率．
（4）與100W的光照強度相比，光照強度為300W時葉片光合作用光反應產(chǎn)生的「H]、ATP 量增加，且暗反應時三碳化合物的還原加快，此時三碳化合物的來源暫時不變，導致三碳化合物減少．
（5）紙層析法分離光合作用色素時，可以根據(jù)濾紙條上色素帶的寬度或顏色的深淺判斷色素含量．
（6）與常規(guī)的實驗方法相比，本實驗對植物葉片的處理方法，可以避免溫度（氧濃度、水分等）干擾因素對實驗結(jié)果的影響．
故答案為：
（1）X-Y
（2）曲線如右圖：
（3）適當提高二氧化碳濃度
（4）C₃
（5）寬度或顏色的深淺
（6）溫度（氧濃度、水分等）

點評：本題主要考查影響光合作用的因素的實驗分析，意在強化學生對相關實驗的數(shù)據(jù)處理及分析能力，強化對影響光合作用的因素的理解與運用．