Question

为探究影响光合速率（单位：μmol·m^-2·s^-1）的因素，科研人员利用玉米和大麦在适宜的温度、光照强度下进行有关实验，结果如右图。请回答：

⑴从图中可以看出，影响光合作用的因素有   。
⑵由图可知，O₂浓度对大麦植株光合作用速率的影响是   。
（3）如果将等大的玉米和大麦幼苗共同种植在一个透明密闭的装置中，保持题干中的条件和21%的O₂环境，一段时间后，   幼苗先死亡，理由是   。
（4）为进一步对比较低和较高氧气浓度对玉米光合速率的影响。请利用下列材料完成实验思路。
材料用具：玉米幼苗若干，适宜浓度的完全培养液（含植物生长的全部必需无机盐离子），一系列浓度的NaHCO₃溶液（维持CO₂含量在稳定水平），3个培养装置（透明且密闭），照明灯，O₂发生器等。
实验思路：

Answer 1

⑴植物类型（或：植物种类）、CO₂浓度、O₂浓度（2分，缺少一项扣一分）
⑵一定范围内大麦植株光合作用速率与O₂浓度呈负相关（2分，其他合理答案也可）
⑶大麦 在其他条件相同时，玉米的光合速率比大麦高得多，且玉米能利用低浓度CO₂进行光合作用，大麦不能（2分，其他合理答案也可）
⑷①取生长良好且长势一致玉米幼苗若干，均分为3组放入甲、乙、丙培养装置中（2分）
②向甲、乙、丙中分别加入等量且适量的完全培养液和一定浓度的N_aHCO₃溶液，各充入4%、21%和50%O₂（2分）
③在相同且适宜（的光照、温度等）条件下培养一段时间，记录光合速率（2分）
④洗净培养装置，重复上述实验过程，测量在其它浓度的N_aHCO₃溶液条件下，玉米幼苗不同氧气条件下的光合速率并统计分析。（2分）

解析试题分析：（1）据图分析，在相同外界条件下，玉米和大麦光合速率不同，说明植物种类影响光合作用。同样是玉米或大麦，光合速率要受CO₂浓度、O₂浓度影响，说明CO₂浓度、O₂浓度影响光合作用。
（2）根据大麦曲线分析，一定范围内大麦植株光合作用速率随着O₂浓度下降而上升，为负相关关系。
（3）在其他条件相同时，在同样21%的O₂环境，玉米光合速率较高，而且随着时间推移，装置中CO₂浓度下降，比起大麦，玉米能够利用低浓度CO₂进行光合作用，故大麦先死亡。
（4）实验目的为比较低和较高氧气浓度对玉米光合速率的影响。故氧气浓度为自变量，参照氧气浓度对大麦光合速率的影响，设置4%、21%和50%O₂，分3组对照。因变量为玉米光合速率，要进行测量记录。其他条件如培养条件要等量控制，如CO₂浓度、温度、光照强度要适宜相同。为了实验结果更准确，还要进行重复实验。具体步骤见答案。
考点：本题考查光合作用实验分析和设计，意在考查考生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论能力；具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，包括运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法能力。