Question

下面是某研究小組以番茄為材料所做的相關(guān)實驗及其結(jié)果，請回答相關(guān)問題．

（1）該小組用裝置甲（如圖）來探究光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響．根據(jù)該圖的材料及設(shè)置，可以確定該實驗因變量的觀測指標(biāo)是

 

（2）該小組同學(xué)從生長狀況相同的番茄葉片上剪出大小、部位相同的若干圓葉片，置于不同濃度的NaHCO₃溶液中（如圖乙所示），給予相同的一定強(qiáng)度光照，測量圓葉片上浮至液面所需時間，其記錄結(jié)果繪成曲線如圖丙．請回答：
①bc段曲線平緩的限制因素可能是

 

．
②若將乙裝置中的NaHCO₃溶液換成等量的NaOH溶液，則在開始的短暫時間內(nèi)，植物的葉綠體中三碳酸相對含量的變化情況是：

 

．
（3）該小組又將對稱葉片左側(cè)遮光右側(cè)曝光（如圖�。⒉捎眠m當(dāng)?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠种g的物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)移．在適宜光照下照射12小時后，從兩側(cè)截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為a和b（單位：g）．則12小時內(nèi)右側(cè)截取部分光合作用制造的有機(jī)物總量是

 

g（用字母表示），能量從光能到淀粉的具體轉(zhuǎn)化過程

 

．
（4）如圖表示溫度對番茄的光合作用與呼吸作用的影響（以測定的放氧和耗氧速率為指標(biāo)）．請在下圖中繪制該植物實際光合作用產(chǎn)氧速率與溫度的關(guān)系圖．

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：裝置甲可用來探究光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響，因此實驗的自變量是光照強(qiáng)度，因變量應(yīng)該是反映光合作用強(qiáng)度的指標(biāo)是葉片上浮速率或一定時間內(nèi)圓葉片浮起的數(shù)量．圖丙表示圓葉片上浮至液面所需時間，時間越短，說明光合作用強(qiáng)度越大，產(chǎn)生的氧氣就越多．因此圖示說明，隨著NaHCO₃溶液濃度的上升，光合速率不斷上升，但是達(dá)到一定程度后又會開始下降．圖丁中，可視為一組對照實驗，照光與不照光部分的生理過程中差別是光合作用是否進(jìn)行．

解答： 解：（1）該實驗的自變量是光照強(qiáng)度或燈泡距燒杯的距離，因變量應(yīng)該是反映光合作用強(qiáng)度的指標(biāo)是葉片上浮速率或一定時間內(nèi)圓葉片浮起的數(shù)量，而影響光合作用強(qiáng)度的其他因素都是無關(guān)變量．
（2）①根據(jù)題意，圓葉片上浮至液面所需時間代表光合作用強(qiáng)度，時間越短光合作用強(qiáng)度越大．bc段NaHCO₃溶液濃度繼續(xù)上升，所以此時曲線平緩的限制因素可能為光照強(qiáng)度；曲線上升表明光合作用減弱（產(chǎn)生的氧氣減少），而C點(diǎn)之后NaHCO₃增加，導(dǎo)致葉片細(xì)胞外的濃度過高，葉片細(xì)胞失水從而影響了它的細(xì)胞代謝，故而導(dǎo)致光合作用降低．
②將乙裝置中的NaHCO₃溶液換成等量的NaOH溶液后，NaOH能吸收CO₂，使CO₂濃度下降．短時間內(nèi)，二氧化碳固定減弱，因此植物的葉綠體中C₃相對含量下降．
（3）照光與不照光部分的生理過程中的差別是光合作用是否進(jìn)行，故右側(cè)照光后稱重得到的是總光合作用減去呼吸消耗（凈光合作用）后的重量，左側(cè)遮光后稱重得到的是呼吸作用消耗后的重量，右側(cè)截取部分光合作用制造的有機(jī)物總量是（b-a）． 能量從光能到淀粉中化學(xué)能，需要植物進(jìn)行光合作用進(jìn)行的，具體能量轉(zhuǎn)換過程為光能-→ATP、NADPH中的能量-→淀粉中的化學(xué)能．
（4）該植物實際光合作用產(chǎn)氧速率=凈光合作用產(chǎn)氧速率+呼吸作用消耗氧氣速率，可得知該植物實際光合作用產(chǎn)氧速率與溫度關(guān)系，如圖粗線所示：

故答案為：
（1）單位時間上浮葉片的數(shù)量（浮起相同葉片所需時間）
（2）光照強(qiáng)度    下降
（3）b-a      光能-→ATP、NADPH中的能量-→淀粉中的化學(xué)能
（4）

點(diǎn)評：本題難度適中，屬于考綱中理解、應(yīng)用層次的考查，考查影響光合作用的環(huán)境因素及探究實驗等方面的知識點(diǎn)．解答本題的關(guān)鍵是準(zhǔn)確分析過程圖和曲線圖，利用控制變量的方法分析實驗裝置，能通過比較、分析與綜合等方法對實驗裝置和實驗結(jié)果做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論能力．