Question

如图是研究光等多种因素对光合作用的影响结果．曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ上的P、Q、R点分别表示相应条件下的最强光合作用；A代表3条曲线的比例阶段，B、C、D是各曲线的饱和阶段．
（1）如果用真空渗水法获得了如图的结果，则实验依据的生物学原理：

 

．
（2）在获得曲线Ⅲ结果的实验中，控制条件是

 

．若图中D阶段为该植物最大光合作用速率，则在Q点将温度提高到30℃，请在图中添加相应的曲线．
（3）基于此，科学家提出光合作用的过程包括光反应和暗反应．图中支持这一推论的信息是

 

．
（4）试分析图，菠菜在20℃、CO₂过量与不足下，每小时10cm²叶产生O₂量的差值最大是

 

mg．

Answer 1

考点：影响光合作用速率的环境因素,光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化

专题：

分析：影响光合作用的环境因素包括：光照强度、温度、二氧化碳浓度等．
分析图解可知，实验的三条曲线探究了光照强度、温度、二氧化碳浓度对光合速率的影响．其中光照强度影响光合作用的光反应，二氧化碳浓度影响光合作用的暗反应阶段，温度通过影响酶的活性进而影响光合速率．

解答： 解：（1）如果用真空渗水法获得了如图的结果，实验依据的生物学原理为：光合作用过程吸收CO₂、放出O₂，积累在细胞间隙O₂使原来下沉的叶圆片上浮．
（2）单独看曲线Ⅲ，该实验的自变量为光照强度，因此实验中需要无关变量，即CO₂浓度和温度．曲线Ⅰ和Ⅱ比较可知，温度为35℃时的光合速率高于20℃时，则在Q点将温度提高到30℃，光合速率也会提高，但应低于曲线Ⅰ．
（3）该实验中探究了光照强度、温度和二氧化碳浓度对光合速率的影响．在低光强下，光是限制因子，而增加CO₂和温度则不能增强光合作用．在高光强下，温度或CO₂是限制因子．
（4）分析图解，菠菜在20℃、CO₂过量与不足下，它们最大的光合速率分别为8μmol/（cm²?h）和2μmol/（cm²?h），每小时10cm²叶吸收的CO₂的差值为=（8-2）×10=60μmol，由于吸收的二氧化碳等于释放的氧气，因此则产生O₂量的差值最大=60×10^-3×32=1.92mg．
故答案为：
（1）光合作用过程吸收CO₂、放出O₂，积累在细胞间隙O₂使原来下沉的叶圆片上浮
（2）CO₂浓度和温度；曲线见右图

（3）在低光强下，光是限制因子，而增加CO₂和温度则不能增强光合作用．在高光强下，温度或CO₂是限制因子
（4）1.92

点评：本题考查了影响光合作用的环境因素等方面的知识，意在考查考生的析图能力和分析理解能力，难度适中．