Question

15．如圖1是某高等綠色植物成熟綠葉組織在某光照強(qiáng)度和適宜溫度下，光合作用強(qiáng)度增長率隨CO₂濃度變化的情況．請回答下列問題：

（1）圖1中在D點(diǎn)時光合作用速率達(dá)到最大，此時限制光合作用速率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度．C點(diǎn)和B點(diǎn)相比，葉綠體中[H]的合成速率增大（減小、不變、增大）．
（2）從生長狀況相同的植物葉片上剪出大小、部位相同的若干圓葉片，抽取葉片細(xì)胞內(nèi)的氣體，平均分成若干份，然后置于不同濃度的NaHCO₃溶液中，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2．請據(jù)此回答：
①請為該實(shí)驗(yàn)確定一個課題名稱：探究CO₂濃度對植物光合作用速率的影響．
②從圖解分析，bc段曲線平緩的限制因素可能是光照強(qiáng)度，而c點(diǎn)以后曲線上行，其原因最可能是NaHCO₃濃度過大，導(dǎo)致細(xì)胞失水，從而影響細(xì)胞代謝．適當(dāng)?shù)卦黾庸庹諒?qiáng)度重復(fù)此實(shí)驗(yàn)，b點(diǎn)將向下移動．

Answer 1

分析 分析圖解：圖1是在某光照強(qiáng)度和適宜溫度下，光合作用強(qiáng)度增長率隨CO₂濃度變化的情況，光合作用增長速率類似于加速度，因此只要增長速率大于零，光合作用強(qiáng)度就不斷增加．圖中可以看出，BC段增長速率最大，到D點(diǎn)是增長速率降為0，此時光合作用強(qiáng)度達(dá)到最大．
圖2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

解答 解：（1）圖1表示光合作用增長率，只要光合作用增長率為正值，植物光合作用速率都在不斷增加，所以在增長率達(dá)到0時（即D點(diǎn)）光合作用速率達(dá)到最大，此時CO₂濃度仍在繼續(xù)上升，故限制光合作用速率的主要環(huán)境因素不是CO₂應(yīng)是光照強(qiáng)度；C點(diǎn)與B點(diǎn)相比，C點(diǎn)時CO₂濃度較高，故還原時需消耗[H]和ATP較多，因此葉綠體中[H]的合成速率也高．
（2）①從題意可知，實(shí)驗(yàn)的單一變量是不同濃度的NaHCO₃溶液，NaHCO₃溶液可以分解為光合作用提供CO₂，所以該實(shí)驗(yàn)的目的是探究CO₂濃度對光合作用速率的影響；
②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．由于bc段的限制因素主要是光照強(qiáng)度，因此適當(dāng)?shù)卦黾庸庹諒?qiáng)度重復(fù)此實(shí)驗(yàn)，b點(diǎn)光合速率提高，即b點(diǎn)將向下移動．
故答案為：
（1）D     光照強(qiáng)度     增大
（2）①探究CO₂濃度對植物光合作用速率的影響
②光照強(qiáng)度  NaHCO₃濃度過大，導(dǎo)致細(xì)胞失水，從而影響細(xì)胞代謝   下

點(diǎn)評 本題難度適中，屬于考綱中理解、應(yīng)用層次的考查，考查光合作用過程中的物質(zhì)變化、影響光合作用的環(huán)境因素及探究實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)裝置，能通過比較、分析與綜合等方法對實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)結(jié)果做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論能力．