Question

在探究光照強(qiáng)度與光合作用總產(chǎn)物的相互關(guān)系時(shí)，某研究人員借用了德國植物學(xué)家薩克斯證明植物的光合作用產(chǎn)生淀粉的實(shí)驗(yàn)方案，做了如下實(shí)驗(yàn)：
〔實(shí)驗(yàn)原理〕
在一定范圍內(nèi)隨光照強(qiáng)度的增加，光合速率增強(qiáng)，光合總產(chǎn)物增加．
〔實(shí)驗(yàn)步驟〕
（l）選15株長(zhǎng)勢(shì)相似的天竺葵分成5組，在每株相同位置選出1片葉片，在主脈的一側(cè)用錫箔紙遮光處理．
（2）分別用100W、200W、300W、400W、500W的冷光源在距離植物

 

（填“相同”或“不同”）處照射2小時(shí)，其他條件均相同．
（3）2小時(shí)后，用打孔器在每片葉片主脈兩側(cè)對(duì)稱位置各取5片小圓形葉片烘干稱重，取平均值．用 X 表示曝光一側(cè)的質(zhì)量，Y 表示遮光一側(cè)的質(zhì)量．計(jì)算得出光合總產(chǎn)物的相對(duì)值，結(jié)果如下表．

組別	一	二	三	四	五
光照強(qiáng)度/W	100	200	300	400	500
光合總產(chǎn)物相對(duì)值	1	2.6	3.6	4	4

〔結(jié)果與討論〕
（1）用 X、Y 表示2小時(shí)內(nèi)小圓形葉片光合總產(chǎn)物的質(zhì)量

 

．
（2）在如圖的坐標(biāo)系中畫出小圓形葉片光合總產(chǎn)物的相對(duì)值隨光照強(qiáng)度變化的曲線．

 

（3）當(dāng)光照強(qiáng)度大于400W之后，光照強(qiáng)度繼續(xù)增加，小圓形葉片的光合總產(chǎn)物不再增加．若要繼續(xù)提高光合速率，可采用的措施是

 

．
（4）與100W的光照強(qiáng)度相比，光照強(qiáng)度為300W時(shí)葉片光合作用光反應(yīng)產(chǎn)生的「H]、ATP 量增加，并提供給暗反應(yīng)，導(dǎo)致

 

（填“C3”或“CS“）減少．
（5）在統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)現(xiàn)，第二組中有2株數(shù)據(jù)偏差較大．經(jīng)分析可能是植物自身的色素含量造成的，通過對(duì)葉綠體色素的提取及紙層析法分離后，以觀察到濾紙條上色素帶的

 

作為判斷依據(jù)．
（6）常規(guī)測(cè)定植物光合速率的方法是：將植物葉片先后放置在無光及有光條件下處理后，然后再測(cè)量和統(tǒng)計(jì)植物的實(shí)際光合速率．與常規(guī)的實(shí)驗(yàn)方法相比，本實(shí)驗(yàn)對(duì)植物葉片的處理方法，可以避免

 

等干擾因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響．

Answer 1

考點(diǎn)：光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程的能量變化和物質(zhì)變化,葉綠體色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)

專題：

分析：生物實(shí)驗(yàn)遵循的一般原則主要有：對(duì)照原則、等量原則、單一變量原則和控制無關(guān)變量原則等．真正的光合作用=呼吸作用+表觀光合作用．影響光合作用的環(huán)境因素主要有光照強(qiáng)度、溫度和二氧化碳濃度等．理順相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟，認(rèn)真分析，即可作答．

解答： 解：（1）根據(jù)題意，X 表示曝光一側(cè)的質(zhì)量，即凈光合作用有機(jī)物的積累量，Y 表示遮光一側(cè)的質(zhì)量，即呼吸作用消耗的有機(jī)物總量，為負(fù)值，所以2小時(shí)內(nèi)小圓形葉片光合總產(chǎn)物的質(zhì)量為X-Y．
（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，橫軸為光照強(qiáng)度，縱軸為光合總產(chǎn)物的相對(duì)值，具體曲線圖見答案．
（3）根據(jù)（2）中繪出的曲線圖可知，光照強(qiáng)度為400W時(shí)已經(jīng)達(dá)到光飽和點(diǎn)，此時(shí)限制光合作用的因素是溫度和二氧化碳濃度等，所以該實(shí)驗(yàn)中適當(dāng)提高二氧化碳濃度可以提高光合作用速率．
（4）與100W的光照強(qiáng)度相比，光照強(qiáng)度為300W時(shí)葉片光合作用光反應(yīng)產(chǎn)生的「H]、ATP 量增加，且暗反應(yīng)時(shí)三碳化合物的還原加快，此時(shí)三碳化合物的來源暫時(shí)不變，導(dǎo)致三碳化合物減少．
（5）紙層析法分離光合作用色素時(shí)，可以根據(jù)濾紙條上色素帶的寬度或顏色的深淺判斷色素含量．
（6）與常規(guī)的實(shí)驗(yàn)方法相比，本實(shí)驗(yàn)對(duì)植物葉片的處理方法，可以避免溫度（氧濃度、水分等）干擾因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響．
故答案為：
（1）X-Y
（2）曲線如右圖：
（3）適當(dāng)提高二氧化碳濃度
（4）C₃
（5）寬度或顏色的深淺
（6）溫度（氧濃度、水分等）

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查影響光合作用的因素的實(shí)驗(yàn)分析，意在強(qiáng)化學(xué)生對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理及分析能力，強(qiáng)化對(duì)影響光合作用的因素的理解與運(yùn)用．