Question

1．回答下列有關光合作用的問題
某學生興趣小組選用植物葉圓片用真空滲水法探究影響植物光合作用的因素，實驗中使用不同功率（W）的燈泡來控制光照強度，實驗方案如下：

組別	實驗條件			觀測指標
	溫度（℃）	光照強度（W）	NaHCO3濃度（%）
1	10	40	1
2	10	80	1
3	？	80	1
4	25	80	2
5	15	60	0

（1）本實驗的觀測指標為所有葉圓片上浮所需的時間長短或單位時間內上浮葉圓片數．某小組同學在實驗條件相同的情況下，兩次實驗數據有差異，此時要使實驗數據更科學可信，應如何解決？應記錄多次實驗數據，取平均值，則數據的可信度高．因此，可記錄兩小組的多次實驗數據求平均值．
（2）為探究CO₂對光合作用的影響，應將第3組的溫度控制為25℃℃．為探究光照強度對光合作用的影響，如果實驗室只有一種功率的臺燈，如何設置不同的光照強度？放置臺燈與盛有葉圓片的燒杯的距離不同（等距）．
（3）下列有關光合作用過程及實驗問題的敘述，正確的是①、②、③（多選）．
①傳遞給NADP⁺的高能電子由葉綠素a釋放
②CO₂不參與光反應階段，只參與暗反應階段
③用真空滲水法探究影響光合作用的因素，取材時最好避開大葉脈
④探究影響光合作用因素的實驗中，采用真空滲水法可測量光合作用釋放氧氣的量
⑤第5組溶液中無NaHCO₃，葉肉細胞無法存活，因而沒有氧氣產生
（4）若某植物的光合速率剛達到飽和時，對應的光強是20klx．若光強從30klx到20klx，假設其他條件不變，則單位時間內光反應終產物量C．
A．隨之減小    B．隨之增加    C．基本不變    D．不能確定
（5）光合作用的原理常被應用于生產實踐中，當田間小麥種植密度過大時，產量不增反降，從影響光合作用效率的因素分析，產生上述現象的原因可能是密度過大，葉片得不到充分光照；通風不好，二氧化碳供應不足．

Answer 1

分析 分析表格可知，NaHCO₃溶液能夠提供CO₂，自變量為溫度、光照強度和CO₂濃度，因變量為30min內上浮葉圓片平均數．自變量是可以人為直接改變或施加的變量，因變量是隨自變量變化而變化的量，只能觀察或測量獲得．要注意無關變量應該相同且適宜．實驗設計時要注意單一變量原則和對照原則．
1、光合作用的光反應階段（場所是葉綠體的類囊體膜上）：水的光解產生[H]與氧氣，以及ATP的形成．光合作用的暗反應階段（場所是葉綠體的基質中）：CO₂被C₅固定形成C₃，C₃在光反應提供的ATP和[H]的作用下還原生成糖類等有機物．
2、（1）溫度對光合作用的影響：在最適溫度下酶的活性最強，光合作用強度最大，當溫度低于最適溫度，光合作用強度隨溫度的增加而加強，當溫度高于最適溫度，光合作用強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，光合作用強度隨二氧化碳濃度的增加而增強．當二氧化碳濃度增加到一定的值，光合作用強度不再增強．
（3）光照強度對光合作用的影響：在一定范圍內，光合作用強度隨光照強度的增加而增強．當光照強度增加到一定的值，光合作用強度不再增強．

解答 解：（1）植物光合作用的光反應階段產生的氧氣會積累在細胞間隙，因此本實驗可根據實驗變量中的30min內上浮葉圓片平均數比較光合作用的強弱．為了減少實驗的誤差，應多次測量求平均值．因此可可記錄兩小組的多次實驗數據求平均值．
（2）為探究CO₂對光合作用的影響，第3組與第4組之間形成對比，變量為  CO₂濃度，而溫度作為無關變量，溫度應相同為25℃．為探究光照強度對光合作用的影響，因此可通過調節(jié)放置臺燈與盛有葉圓片的燒杯的距離不同．
（3）①傳遞給NADP⁺的高能電子由葉綠素a釋放，形成[H]，①正確；
②CO₂不參與光反應階段，只參與暗反應CO₂的固定，②正確；
③用“真空滲水法”探究影響光合作用的因素，取材時最好避開大葉脈，因為大葉脈中葉綠素含量少，影響實驗的結果，③正確；
④探究影響光合作用因素的實驗中，不能采用真空滲水法測量光合作用釋放氧氣的量，④錯誤；
⑤第5組溶液中無NaHCO₃，葉肉細胞此時產生的CO₂進行光合作用，因此可存活，⑤錯誤．
故選：①、②、③．
（4）光強是20klx時，植物的光合速率已經達到飽和點，若光強從30klx到20klx，光反應終產物不變．
（5）播種密度過大時，由于植株過密，葉片接受光照不足，以及通風透氣差，CO₂供應不足等原因，使得光合作用速率降低，作物產量降低
故答案為：
（1）所有葉圓片上浮所需的時間長短或單位時間內上浮葉圓片數      應記錄多次實驗數據，取平均值，則數據的可信度高．因此，可記錄兩小組的多次實驗數據求平均值
（2）25℃放置臺燈與盛有葉圓片的燒杯的距離不同（等距）
（3）①、②、③
（4）C
（5）密度過大，葉片得不到充分光照；通風不好，二氧化碳供應不足

點評 本題考查的本質是對光合作用過程和影響因素的理解，解題的關鍵是要結合光合作用和呼吸作用的模式圖以及相關的化學反應方程式，進行相關生理過程的分析，難度適中．