Question

16．如图是采用黑、白瓶法测得的某池塘夏季白天不同深度水层每小时的平均氧浓度变化曲线，纵轴表示水池深度（假定不同深度的水温不变），横轴表示瓶中氧气的变化量（g•m^-2•h^-1）．回答下列问题：
（1）该实验的自变量是池塘中水的深度，无关变量是温度、二氧化碳浓度等．
（2）水深2米时，每平方米的生产者一小时制造的氧气量约为6g，此时衣藻产生[H]的场所有细胞质基质、线粒体（基质）和叶绿体（类囊体膜），若将白瓶衣藻从2米深处移到3米深处，则该植物细胞中C₃的合成速率将降低．
（3）由图可知，该植物能良好生长的深度范围应在3m以上，理由是水深3m处净光合速率为0，此时光合速率等于呼吸速率，植物要正常生长必需要有有机物积累．

Answer 1

分析 影响光合作用的环境因素主要有光照强度、温度和二氧化碳浓度等．图中黑暗条件下，氧气的变化量代表呼吸速率；光照条件下，氧气的变化量代表净光合速率．实际光合速率=呼吸速率+净光合速率．本题主要考查用黑白瓶法测定光合作用速率的实验，理顺光合作用相关知识，针对各题问题具体分析作答．

解答 解：（1）根据题意和题图分析，该实验的目的是探究某池塘夏季白天不同深度水层每小时的平均氧浓度变化，自变量是池塘中水的深度，即光照强度，因变量是每小时的平均氧浓度，无关变量是温度、二氧化碳浓度等．
（2）白瓶中测得的O₂变化量为净光合作用产生量，黑瓶测定的氧气变化量为呼吸速率，则光照适宜时，据图中的数据得知，水深2m处每平方米的水藻1小时O₂释放量，即净光合速率为3g，黑瓶中测得的呼吸速率为3g，根据真光合速率=净光合速率+呼吸速率，故水深2m处每平方米的水藻1小时制造的O₂的总量为3+3=6g．此时衣藻光合作用与呼吸作用都可以产生[H]，所以产生[H]的场所有细胞质基质、线粒体（基质）和叶绿体（类囊体膜）．将白瓶衣藻从2米深处移到3米深处，光照强度降低，光反应减弱，[H]和ATP的生成减少，三碳化合物的还原受阻，从而抑制暗反应的进行，故该植物细胞中C₃的合成速率将降低．
（3）据图分析可知，水深3m处净光合速率为0，此时光合速率等于呼吸速率，植物要正常生长必需要有有机物积累，所以该植物能良好生长的深度范围应在3m以上．
故答案为：
（1）池塘中水的深度    温度、二氧化碳浓度等
（2）6   细胞质基质、线粒体（基质）和叶绿体（类囊体膜）   降低
（3）3m   水深3m处净光合速率为0，此时光合速率等于呼吸速率，植物要正常生长必需要有有机物积累

点评 本题考查光合速率的影响因素，意在考查考生理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用的能力；考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力．