Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組用小球藻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探究影響光合速率的因素。他們將一定量的小球藻浸入適宜且相同溫度的培養(yǎng)液的試管中，以白熾臺(tái)燈作為光源。移動(dòng)臺(tái)燈可改變光源與試管的距離；CO2濃度分別設(shè)置為0.03%和0.05%，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制成曲線1、曲線2(如圖所示)。請(qǐng)分析回答下列問題：

(1)比較C、D兩點(diǎn)的光合速率，可見限制D點(diǎn)光合速率的主要因素是________。EF段__________不再成為光合速率的主要限制因素，若C處突然關(guān)閉臺(tái)燈，葉綠體中C5的含量將如何變化？___________。

(2)F點(diǎn)的含義是____________________________________________________。

若用缺鎂培養(yǎng)液培養(yǎng)小球藻，其他條件不變，F(xiàn)點(diǎn)應(yīng)向________移。

(3)該小組又做了探究小球藻最適生長溫度的預(yù)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見下表：

溫度(℃)	10	20	30	40	50
光照下釋放O2(mg/h)	9.67	14.67	19.67	21.67	19.33

請(qǐng)根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，設(shè)計(jì)進(jìn)一步的探究實(shí)驗(yàn)：材料用具：小球藻若干、大試管若干、含CO2緩沖液的培養(yǎng)液、水浴鍋(控制溫度)、量筒等。

該實(shí)驗(yàn)應(yīng)控制好的兩個(gè)主要無關(guān)變量是：①__________________；②__________________。

實(shí)驗(yàn)步驟：

第一步：將等量的含有足量CO2緩沖液的培養(yǎng)液分別裝入7只試管，再將數(shù)量相同的小球藻分別浸入7只試管中，然后分別放入7個(gè)水浴鍋中。

第二步：分組控制溫度，使其依次為_____________________________(溫度梯度差為1℃)，并分別編號(hào)為1~7號(hào)。

第三步：光照6 h后測定O2的釋放量。

Answer 1

【答案】 CO2濃度 CO2濃度 下降 該光照強(qiáng)度(與光源相距105 cm)時(shí)小球藻光合速率等于呼吸速率 左 相同光照時(shí)間和距離(或相同的光照強(qiáng)度) 小球藻的數(shù)量相同 37℃、38℃、39℃、40℃、41℃、42℃、43℃

【解析】本題考查光合作用，需要根據(jù)圖形、數(shù)據(jù)進(jìn)行分析做答。

（1）由圖可知C、D點(diǎn)的光照強(qiáng)度相同，所以限制D點(diǎn)光合速率的是二氧化碳濃度。而EF段的限制因素是橫坐標(biāo)光照強(qiáng)度。如果突然停止光照，光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]減少，那么C3還原的少，而二氧化碳的固定仍然再進(jìn)行，所以C5的含量會(huì)下降。

（2）F點(diǎn)氧氣釋放量為0，說明該光照強(qiáng)度下小球藻光合作用速率等于呼吸速率。鎂參與葉綠素的形成，缺乏葉綠素光反應(yīng)的強(qiáng)度下降，所以F點(diǎn)應(yīng)向左移動(dòng)。

（3）因?yàn)樘骄康氖菧囟葘?duì)光合作用強(qiáng)度的影響，溫度是自變量，而影響光合作用的強(qiáng)度的最主要的是光照強(qiáng)度和二氧化碳濃度，二氧化碳濃度不變，所以此時(shí)光照強(qiáng)度是無關(guān)變量，另外小球藻的數(shù)量也是無關(guān)變量。分析表中數(shù)據(jù)最適溫度應(yīng)在40℃左右，現(xiàn)在設(shè)置7個(gè)實(shí)驗(yàn)組，所以在40℃前后，即37℃、38℃、39℃、40℃、41℃、42℃、43℃。

項(xiàng)目	表示方法
凈光合速率(又稱表觀光合速率)	O2的釋放量、CO2的吸收量、有機(jī)物的積累量
真正光合速率(又稱實(shí)際光合速率)	O2的產(chǎn)生量、CO2的固定量、有機(jī)物的制造量
呼吸速率(黑暗中測量)	CO2的釋放量、O2的吸收量、有機(jī)物的消耗量