Question

如图甲为某校生物兴趣小组探究光照强度对茉莉花光合作用强度影响的实验装置示意图，图乙为每小时所测得的结果．据图分析：

（1）请写出控制本实验自变量的一种方法：

 

．
（2）为了防止无关变量对实验结果的干扰，本实验还应设置对照实验，请问对照装置如何设置？

 

．
（3）实验测得，当用40W灯泡照射时，红色液滴没有发生移动，这是因为此时

 

，当改用80W灯泡照射时，叶绿体中C₅的含量将

 

．
（4）B点以后，限制茉莉花光合速率的主要环境因素有

 

．
（5）图甲所示装置无法测得A点数据，除非将其中的NaHCO₃溶液换为

 

溶液，且将装置放在

 

环境中．在A点，产生ATP的结构有

 

．

Answer 1

考点：影响光合作用速率的环境因素,细胞呼吸的过程和意义

专题：

分析：本题主要考查影响光合作用的环境因素．
1、温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱．
2、二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强．当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强．
3、光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强．当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强．

解答： 解：（1）本实验的自变量是光照强度，可以使用不同瓦数灯泡或改变灯与广口瓶的距离来控制．
（2）对照组实验中，应保持其他所有无关变量的相同性，为了防止温度等外界因素的影响，不妨用死亡的茉莉花放在其他条件都相同的装置中，最终统计该装置中液滴的移动，对实验装置甲的结果进行修正．
（3）实验测得，当用40W灯泡照射时，红色液滴没有发生移动，则此时光合速率等于呼吸速率．改用80W灯泡照射时，光反应强度增大，光反应可以为暗反应提供更多的ATP和还原氢，因而三碳化合物可以更快地被还原成五碳化合物，五碳化合物的含量增多．
（4）B点为茉莉花的光饱和点，故B点以后，限制茉莉花光合速率的主要环境因素有温度、CO₂浓度．
（5）A点数据为植物的呼吸速率，将装置中的NaHCO₃溶液换成NaOH，则植物在黑暗条件下，只进行呼吸作用，消耗氧气生成二氧化碳，生成二氧化碳被NaOH吸收掉，因而气体总量会减少，减少的气体量即为呼吸作用消耗的氧气量．在A点植物进行有氧呼吸，有氧呼吸的三个阶段均产生ATP，故产生ATP的结构有细胞质基质和线粒体．
故答案为：
（1）用不同瓦数灯泡或改变灯与广口瓶的距离
（2）将装置中的茉莉花换成死花，其他设置与装置甲一样
（3）光合速率等于呼吸速率      增多
（4）温度、CO₂浓度
（5）NaOH      黑暗（或遮光）     细胞质基质和线粒体

点评：本题考查植物的光合作用和呼吸作用．本题有一定的难度，要求学生对光合作用和呼吸作用之间的关系理解透彻，同时题中NaHCO₃溶液和NaOH溶液的作用也要能够进行正确的分析．装置中，紫茉莉既进行有氧呼吸又进行光合作用．研究本装置可以发现，二氧化碳缓冲液可以维持环境中一定的二氧化碳浓度，所以液滴的移动主要取决于环境中氧气量的高低变化，而二氧化碳的增加或减少对液滴的移动并不影响，因此若植物光合作用速率高于呼吸作用速率，则释放氧气导致液滴右移；若植物光合作用速率小于呼吸作用速率，则吸收氧气导致液滴左移；若植物光合作用等于呼吸作用速率，则氧气总量不变，液滴不发生移动．