Question

为探究环境因素对光合作用强度的影响，生物兴趣小组的同学设计实验进行研究。

实验材料和用具：100mL量筒、20W至500W的台灯、冷开水、NaHC0₃、黑藻等等。

实验步骤：

①准备6套如图所示装置，编号为1- 6。在瓶中各加入约500mL0．01g／mLNaHC0₃溶液后用冷开水充满。

②取6等分黑藻分别放入1- 6号装置。

③将6套装置放入暗室中，然后用20W、50W、75W、100W、200W和500W的台灯等距离地分别照射1- 6号装置，观察气泡的产生情况。

④30min后停止光照，测量光合作用释放的O₂体积。

实验结果：

对该实验进行分析，回答有关问题：

（1）黑藻叶肉细胞内能够产生ATP的场所是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（2）该实验中的自变量是＿＿＿＿＿。列出实验中的两个控制变量(无关变量)：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（3）根据装置图，上表中各组次的实验数据是如何读出的？＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（4）将实验处理结果在右边的坐标里绘成柱形图：

（5）上表中测得的氧气量并非光合作用实际产生的氧气量，其原因是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 。

（6）对表中数据进行分析并得出结论：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。                                                                                                        

（7）在冬季的人工大棚中种植蔬菜，需要确定合适的光照强度，因为光照不够会降低产量，而提供多余的光照还会浪费钱。通过该实验还不能确定最适合黑藻生长的光照强度，请写出该如何开展进一步的探究：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

Answer 1

(16分)

（1）叶绿体、线粒体、细胞质基质（2分，不分顺序，全对才给分）

（2）光照强度(2分)    C0₂(或NaHCO₃溶液)、温度、PH值、黑藻(2分，要求至少答出两项)

（3）读量筒中收集到的水的体积(2分)

（4）(2分，坐标轴标识、绘图各1分)

（5）黑藻自身的呼吸作用会消耗氧气(2分)

（6）在20---200W范围内随着光照强度的不断升高，光合作用产生的氧气量也在升高，但光照强度达500W时氧气量反而降低，说明适度提高光照强度可以提高光合作用的强度。(2分，分析及结论各1分，其它合理答案也给分)

（7）在100-500W范围内设置多组梯度进行实验(2分，范围及梯度各1分)

解析:

考查影响光合作用的因素。

（1）叶肉细胞内产生ATP的生理过程有呼吸作用和光合作用，场所分别是细胞质基质、线粒体和叶绿体。

（2）该实验的目的是探究光照强度对光合作用强度的影响。自变量是光照强度，因变量的光合作用强度。无关变量有CO2浓度、温度、pH值、黑藻等。

（3）量筒中收集到水，是因为植物进行光合作用产生氧气导致的。所以量筒中的水的体积能代表氧气的体积。

（4）根据测得的氧气的体积的平均值绘图。同时需注意坐标含义。

（5）黑藻在光下既能进行光合作用又能进行呼吸作用，所以测得的是净光合作用，即光合作用产生的氧气量与有氧呼吸消耗氧气量的差值。

（6）从表中可以看出，净光合作用强度与光照强度之间存在分段关系。

（7）从表中只能得出，黑藻的最适光照强度介于100~500W之间，欲测得最适光照强度，可在二者之间设置多组梯度进行实验。