Question

如圖甲為某校生物興趣小組探究光照強(qiáng)度對茉莉花光合作用強(qiáng)度影響的實驗裝置示意圖，圖乙為每小時所測得的結(jié)果．據(jù)圖分析：

（1）請寫出控制本實驗自變量的一種方法：

 

．
（2）為了防止無關(guān)變量對實驗結(jié)果的干擾，本實驗還應(yīng)設(shè)置對照實驗，請問對照裝置如何設(shè)置？

 

．
（3）實驗測得，當(dāng)用40W燈泡照射時，紅色液滴沒有發(fā)生移動，這是因為此時

 

，當(dāng)改用80W燈泡照射時，葉綠體中C₅的含量將

 

．
（4）B點以后，限制茉莉花光合速率的主要環(huán)境因素有

 

．
（5）圖甲所示裝置無法測得A點數(shù)據(jù)，除非將其中的NaHCO₃溶液換為

 

溶液，且將裝置放在

 

環(huán)境中．在A點，產(chǎn)生ATP的結(jié)構(gòu)有

 

．

Answer 1

考點：影響光合作用速率的環(huán)境因素,細(xì)胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：本題主要考查影響光合作用的環(huán)境因素．
1、溫度對光合作用的影響：在最適溫度下酶的活性最強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度最大，當(dāng)溫度低于最適溫度，光合作用強(qiáng)度隨溫度的增加而加強(qiáng)，當(dāng)溫度高于最適溫度，光合作用強(qiáng)度隨溫度的增加而減弱．
2、二氧化碳濃度對光合作用的影響：在一定范圍內(nèi)，光合作用強(qiáng)度隨二氧化碳濃度的增加而增強(qiáng)．當(dāng)二氧化碳濃度增加到一定的值，光合作用強(qiáng)度不再增強(qiáng)．
3、光照強(qiáng)度對光合作用的影響：在一定范圍內(nèi)，光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度的增加而增強(qiáng)．當(dāng)光照強(qiáng)度增加到一定的值，光合作用強(qiáng)度不再增強(qiáng)．

解答： 解：（1）本實驗的自變量是光照強(qiáng)度，可以使用不同瓦數(shù)燈泡或改變燈與廣口瓶的距離來控制．
（2）對照組實驗中，應(yīng)保持其他所有無關(guān)變量的相同性，為了防止溫度等外界因素的影響，不妨用死亡的茉莉花放在其他條件都相同的裝置中，最終統(tǒng)計該裝置中液滴的移動，對實驗裝置甲的結(jié)果進(jìn)行修正．
（3）實驗測得，當(dāng)用40W燈泡照射時，紅色液滴沒有發(fā)生移動，則此時光合速率等于呼吸速率．改用80W燈泡照射時，光反應(yīng)強(qiáng)度增大，光反應(yīng)可以為暗反應(yīng)提供更多的ATP和還原氫，因而三碳化合物可以更快地被還原成五碳化合物，五碳化合物的含量增多．
（4）B點為茉莉花的光飽和點，故B點以后，限制茉莉花光合速率的主要環(huán)境因素有溫度、CO₂濃度．
（5）A點數(shù)據(jù)為植物的呼吸速率，將裝置中的NaHCO₃溶液換成NaOH，則植物在黑暗條件下，只進(jìn)行呼吸作用，消耗氧氣生成二氧化碳，生成二氧化碳被NaOH吸收掉，因而氣體總量會減少，減少的氣體量即為呼吸作用消耗的氧氣量．在A點植物進(jìn)行有氧呼吸，有氧呼吸的三個階段均產(chǎn)生ATP，故產(chǎn)生ATP的結(jié)構(gòu)有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體．
故答案為：
（1）用不同瓦數(shù)燈泡或改變燈與廣口瓶的距離
（2）將裝置中的茉莉花換成死花，其他設(shè)置與裝置甲一樣
（3）光合速率等于呼吸速率      增多
（4）溫度、CO₂濃度
（5）NaOH      黑暗（或遮光）     細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體

點評：本題考查植物的光合作用和呼吸作用．本題有一定的難度，要求學(xué)生對光合作用和呼吸作用之間的關(guān)系理解透徹，同時題中NaHCO₃溶液和NaOH溶液的作用也要能夠進(jìn)行正確的分析．裝置中，紫茉莉既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行光合作用．研究本裝置可以發(fā)現(xiàn)，二氧化碳緩沖液可以維持環(huán)境中一定的二氧化碳濃度，所以液滴的移動主要取決于環(huán)境中氧氣量的高低變化，而二氧化碳的增加或減少對液滴的移動并不影響，因此若植物光合作用速率高于呼吸作用速率，則釋放氧氣導(dǎo)致液滴右移；若植物光合作用速率小于呼吸作用速率，則吸收氧氣導(dǎo)致液滴左移；若植物光合作用等于呼吸作用速率，則氧氣總量不變，液滴不發(fā)生移動．