Question

12．下面是在25℃時對某植物進行的不同的探究實驗．圖甲所示為不同環(huán)境條件對光合作用強度的影響，圖乙所示為探究該植物葉片在一定的光照下，不同濃度的NaHCO₃溶液對光合作用速率的影響，實驗中對圓葉片進行抽氣處理直至完全沉入水底，再將這些葉片放入不同濃度的NaHCO₃溶液中（假設NaHCO₃溶液不影響細胞呼吸作用），結果如圖丙．請據(jù)圖分析回答下列問題．

（1）圖甲中，與C點相比，A點條件下限制光合作用強度的因素是光照強度．由圖中數(shù)據(jù)可知，在800 umol．m²．s^-1和土壤含水量在60%條件下施肥效果最佳．若將該植物從B點所處的光照強度突然增加至D點所處的光照強度，短時間內(nèi)葉綠體中ATP和C₃含量的變化趨勢分別是增加、減少．
（2）圖丙中ab段，隨NaHCO₃溶液濃度升高，光合速率增大（填“增大”或“減小”）．
（3）若該植物葉肉細胞光合作用產(chǎn)生的氧氣用于相鄰細胞的呼吸作用時，則氧氣至少需穿過6層磷脂雙分子層．
（4）圖乙探究實驗的全過程中，除了必須控制好自變量--NaHCO₃溶液濃度，還需要保持無關變量相同且適宜，才能使實驗結果具有價值．

Answer 1

分析 觀察曲線圖甲可以發(fā)現(xiàn)，該實驗中具有三個影響光合作用的因素：光照強度、無機鹽和含水量．在光照強度增強、含水量增加、施肥后植物的光合作用強度均增加．并且施肥的玉米在土壤含水量為40%以上時光合作用強度明顯增強．
圖乙表示探究二氧化碳濃度對光合作用速率的影響，由圖示曲線可以看出：該實驗的自變量為二氧化碳（NaHCO₃溶液可提供二氧化碳）的濃度，因變量為上浮至液面的時間（可用于衡量氧氣的產(chǎn)生速率的指標，即光合作用強度的指標）．

解答 解：（1）分析圖解，與C點相比，A點的土壤含水量與是否施肥的條件相同，因此限制光合作用強度的因素是光照強度．由圖中數(shù)據(jù)可知，在800 umol．m²．s^-1和土壤含水量在60%條件下施肥效果最佳．若將該植物從B點所處的光照強度突然增加至D點所處的光照強度，即光照增強，導致光反應產(chǎn)生的ATP含量增多，由于產(chǎn)生的較多的[H]和ATP將促進暗反應中三碳化合物的還原，而二氧化碳固定正常進行，因此短時間內(nèi)葉綠體中C₃含量下降．
（2）圖丙中ab段，圓葉片上浮至液面的時間縮短，說明產(chǎn)生的氧氣增多，光合作用增強，即隨NaHCO₃溶液濃度升高，光合速率增大．
（3）若該植物葉肉細胞光合作用產(chǎn)生的氧氣用于相鄰細胞的呼吸作用時，則氧氣至少需要穿過2層線粒體膜、2層細胞膜、2層葉綠體膜，因此共6層磷脂雙分子層．
（4）圖乙探究實驗的全過程中，除了必須控制好自變量--NaHCO₃溶液濃度，還需要保持無關變量相同且適宜，才能使實驗結果具有價值．
故答案為：
（1）光照強度    800 umol．m²．s^-1和土壤含水量在60%   增加、減少
（2）增大
（3）6
（4）NaHCO₃溶液濃度    保持無關變量相同且適宜

點評 本題以曲線和實驗為載體，考查了影響光合作用的環(huán)境因素等知識，要求考生能夠利用單一變量的原則分析曲線圖甲，掌握不同環(huán)境因素對光合作用過程中各種物質變化的影響；通過實驗的分析掌握實驗的自變量、因變量和無關變量，明確探究實驗需要遵循單一變量和對照性原則．