Question

13．請回答下列有關(guān)光合作用和呼吸作用的問題．
（1）如表為某同學(xué)探究影響植物光合速率的因素所做的實驗．據(jù)表可知，該實驗的自變量有3個．要比較不同顏色的光對光合速率的影響，應(yīng)選擇的容器標(biāo)號是1和2、4和5．

容器	植物種類	部位	光質(zhì)	溫度（℃）	O2增加量（mL/8小時）
1	菠菜	葉	紅	22	120
2	菠菜	葉	黃	22	15
3	菠菜	根	紅	22	-10
4	秋海棠	葉	紅	22	80
5	秋海棠	葉	黃	22	10

（2）圖1是新鮮綠葉的四種光合色素在濾紙上分離的情況：圖中四種色素都能溶解在層析液中，其中�。ㄌ睢凹住�、“乙”、“丙”或“丁”） 的溶解度最大．四種色素中，乙是葉綠素a，其中含一種重要礦質(zhì)元素是鎂元素，丙和丁主要吸收藍(lán)紫光．
（3）圖2表示在光照充足，CO₂濃度適宜的條件下，溫度對某植物的CO₂吸收量或產(chǎn)生量的影響．圖中實線表示光合作用速率，虛線表示呼吸作用速率．由圖可知，光合作用、呼吸作用都受溫度的影響，其中與光合作用作用有關(guān)的酶對高溫更為敏感．若晝夜不停地光照，該植物生長的最適宜溫度約是30℃℃； 若溫度均保持在20℃的條件下，長時間每天交替進(jìn)行12h光照、12h黑暗，該植物不能（能或不能） 正常生長．

Answer 1

分析 解答本題關(guān)鍵分析表格和曲線．分析表格，根據(jù)對照實驗的單一變量原則，可以判斷表格中1和2，1和3，1和4，4和5均為一組對照實驗，實驗的自變量分別為：光的顏色、器官的種類、植物種類、光的顏色，實驗的因變量均為氧氣的增加量，因此根據(jù)表格中氧氣的增加量可以作出相應(yīng)判斷．
分析曲線圖時，關(guān)鍵要找出光合作用和呼吸作用的最適溫度，并且要求植物生長，必須凈光合作用量大于0（即實際光合作用-呼吸作用的值大于0）．

解答 解：（1）分析表格可知，該實驗中容器1和2或容器4和5均探究了同一植物相同部位在不同光質(zhì)下的光合作用強度；容器1和3探究了同一植物不同部位的光合作用強度；容器1和4或容器2和5均探究了不同植物在相同光質(zhì)下的光合作用強度．因此要比較不同顏色的光對光合作用的影響，實驗的自變量為光的顏色，可以選擇的容器標(biāo)號是1和2或4和5．研究不同植物的光合作用，最好選擇的容器標(biāo)號是1和4．
（2）色素在層析液中的溶解度越大，擴(kuò)散距離越大，由圖1可以看出，丁的擴(kuò)散距離最大，所以丁在層析液中的溶解度最大，四中色素中甲和乙分別表示的是葉綠素a和葉綠素b，它們可以吸收的光是紅光和藍(lán)紫光，丙和丁是葉黃素和胡蘿卜素，主要吸收藍(lán)紫光．
（3）圖中可以看出，凈光合作用速率在30℃時最高，超過該溫度后，光合作用強度開始下降，而呼吸作用在42℃是最強，因此光合作用有關(guān)的酶對髙溫更為敏感；對生長最適宜，即要求凈光合作用量最大，凈光合作用=真正光合作用速率-呼吸作用速率，圖中對應(yīng)30℃；溫度均保持在20℃的條件下，凈光合作用=真正光合作用速率-呼吸作用速率=3-2=1．長時間每天交替進(jìn)行12h光照，植物可以積累有機(jī)物1×12=12；12h黑暗，植物消耗有機(jī)物2×12=24．所以植物不能正常生長．
故答案為：
（1）植物種類、植物部位、光質(zhì)     1和2、4和5   
（2）丁  葉綠素a   鎂元素    藍(lán)紫
（3）光合作用   30   不能

點評 本題屬于中檔題，著重考查考生對探究實驗原則的理解，以及設(shè)計實驗的能力，同時要求考生具有一定的識圖能力和分析能力，在解題過程中明確凈光合作用、真正光合作用速率和呼吸作用速率三者的之間的關(guān)系．