Question

19．下面是在25℃時對某植物進(jìn)行的不同的探究實(shí)驗(yàn)．圖甲所示為不同環(huán)境條件對光合作用強(qiáng)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，實(shí)驗(yàn)中對圓葉片進(jìn)行抽氣處理直至完全沉入水底，再將這些葉片放入不同濃度的NaHCO₃溶液中（假設(shè)NaHCO₃溶液不影響細(xì)胞呼吸作用），結(jié)果如圖丙．請據(jù)圖分析回答下列問題

（1）圖甲中，與C點(diǎn)相比，A點(diǎn)條件下限制光合作用強(qiáng)度的因素是光照強(qiáng)度．由圖中數(shù)據(jù)可知，在光照強(qiáng)度為800μmol•mˉ²•sˉ¹和土壤含水量為40%～60%條件下施肥效果最佳．
（2）據(jù)圖丙得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論隨NaHCO₃溶液濃度升高，光合速率增大．
（3）若該植物葉肉細(xì)胞光合作用產(chǎn)生的氧氣用于相鄰細(xì)胞的呼吸作用時，則氧氣至少需穿過6層磷脂雙分子層．
（4）圖乙探究實(shí)驗(yàn)的全過程中，除了必須控制好自變量--NaHCO₃溶液濃度，還需要保持無關(guān)變量相同且適宜，才能使實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有價(jià)值．

Answer 1

分析 觀察曲線圖甲可以發(fā)現(xiàn)，該實(shí)驗(yàn)中具有三個影響光合作用的因素：光照強(qiáng)度、無機(jī)鹽和含水量．在光照強(qiáng)度增強(qiáng)、含水量增加、施肥后植物的光合作用強(qiáng)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(qiáng)度明顯增強(qiáng)．
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(shí)驗(yàn)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(chǎn)生速率的指標(biāo)，即光合作用強(qiáng)度的指標(biāo)）．

解答 解析：（1）圖甲中，C點(diǎn)和A點(diǎn)土壤含水量相同，與C點(diǎn)相比，限制A點(diǎn)光合作用強(qiáng)度的主要因素是光照強(qiáng)度．根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在光照強(qiáng)度為800μmol•mˉ²•sˉ¹和土壤含水量為40%～60%條件下施肥效果最佳．
（2）圖丙中ab段，隨NaHCO₃濃度升高，葉片上浮至液面的時間逐漸減少，說明光合速率逐漸增大．
（3）葉綠體和線粒體都具有兩層生物膜，細(xì)胞膜為單層生物膜，而磷脂雙分子層是生物膜的基本骨架，所以葉綠體光合作用產(chǎn)生的氧氣進(jìn)入相鄰細(xì)胞被呼吸作用利用，至少需穿過6層磷脂雙分子層．
（4）圖乙探究實(shí)驗(yàn)的自變量是NaHCO₃的濃度，實(shí)驗(yàn)中除了設(shè)置好單一變量，還需要控制好無關(guān)變量，如葉片的數(shù)量、生理狀態(tài)、光照強(qiáng)度等，才能使實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有價(jià)值．
故答案為：
（1）光照強(qiáng)度   光照強(qiáng)度為800μmol•mˉ²•sˉ¹和土壤含水量為40%～60%  
（2）隨NaHCO₃溶液濃度升高，光合速率增大
（3）6   
（4）保持無關(guān)變量相同且適宜

點(diǎn)評 本題以曲線和實(shí)驗(yàn)為載體，考查了影響光合作用的環(huán)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(huán)境因素對光合作用過程中各種物質(zhì)變化的影響；通過實(shí)驗(yàn)的分析掌握實(shí)驗(yàn)的自變量、因變量和無關(guān)變量，明確探究實(shí)驗(yàn)需要遵循單一變量和對照性原則．