Question

下面是某研究小組以番茄為材料所做的相關(guān)實(shí)驗(yàn)及其結(jié)果，請(qǐng)回答相關(guān)問題．
（1）該小組用裝置甲（如圖）來探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響．根據(jù)該圖的材料及設(shè)置，可以確定該實(shí)驗(yàn)的因變量應(yīng)該是

 

，而自變量可以是

 

；無關(guān)變量有

 

（寫出兩種）．
（2）該小組同學(xué)從生長狀況相同的棉花葉片上剪出大小、部位相同的若干圓葉片，抽取葉片細(xì)胞內(nèi)的氣體，平均分成若干份，然后，置于不同濃度的NaHCO₃溶液中（如圖乙所示），給予相同的一定強(qiáng)度光照，測(cè)量圓葉片上浮至液面所需時(shí)間，其記錄結(jié)果繪成曲線如圖丙．請(qǐng)據(jù)此回答．
①該實(shí)驗(yàn)的目的是：

 

．
②bc段曲線平緩的限制因素可能是

 

，而c點(diǎn)以后曲線上行，其原因應(yīng)該是

 

．
③若將乙裝置中的NaHCO₃溶液換成等量的NaOH溶液，則在開始的短暫時(shí)間內(nèi)，植物的葉綠體中C₃ 與C₅ 相對(duì)含量的變化情況是：C₃

 

，C₅

 

．
（3）該小組又將對(duì)稱葉片左側(cè)遮光右側(cè)曝光（如圖�。�，并采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠种�間的物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)移．在適宜光照下照射12小時(shí)后，從兩側(cè)截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為a和b（單位：g）．則12小時(shí)內(nèi)右側(cè)截取部分光合作用制造的有機(jī)物總量是

 

g（用字母表示）．

Answer 1

考點(diǎn)：影響光合作用速率的環(huán)境因素,光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程的能量變化和物質(zhì)變化

專題：

分析：裝置甲可用來探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響，因此實(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度，因變量應(yīng)該是反映光合作用強(qiáng)度的指標(biāo)，即葉片上浮速率或一定時(shí)間內(nèi)圓葉片浮起的數(shù)量．
圖丙表示圓葉片上浮至液面所需時(shí)間，時(shí)間越短，說明光合作用強(qiáng)度越大，產(chǎn)生的氧氣就越多．因此圖示說明，隨著NaHCO₃溶液濃度的上升，光合速率不斷上升，但是達(dá)到一定程度后又會(huì)開始下降．
圖丁中，可視為一組對(duì)照實(shí)驗(yàn)，照光與不照光部分的生理過程中差別是光合作用是否進(jìn)行．

解答： 解：（1）該實(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度，因變量應(yīng)該是反映光合作用強(qiáng)度的指標(biāo)--上浮葉片的數(shù)量，而影響光合作用強(qiáng)度的其他因素都是無關(guān)變量，如溫度、清水的量、CO₂的含量等．
（2）①從題意可知，實(shí)驗(yàn)的單一變量是不同濃度的NaHCO₃溶液，NaHCO₃溶液可以分解為光合作用提供CO₂，所以該實(shí)驗(yàn)的目的是探究CO₂濃度對(duì)光合作用速率的影響；
②根據(jù)題意，圓葉片上浮至液面所需時(shí)間代表光合作用強(qiáng)度，時(shí)間越短光合作用強(qiáng)度越大．bc段NaHCO₃溶液濃度繼續(xù)上升，所以此時(shí)曲線平緩的限制因素可能為光照強(qiáng)度；曲線上升表明光合作用減弱（產(chǎn)生的氧氣減少），而C點(diǎn)之后NaHCO₃增加，導(dǎo)致葉片細(xì)胞外的濃度過高，葉片細(xì)胞失水從而影響了它的細(xì)胞代謝，故而導(dǎo)致光合作用降低．
③將乙裝置中的NaHCO₃溶液換成等量的NaOH溶液后，NaOH能吸收CO₂，使CO₂濃度下降．短時(shí)間內(nèi)，二氧化碳固定減弱，因此植物的葉綠體中C₃相對(duì)含量下降，C₅相對(duì)含量上升．
（3）照光與不照光部分的生理過程中的差別是光合作用是否進(jìn)行，故右側(cè)照光后稱重得到的是總光合作用減去呼吸消耗（凈光合作用）后的重量，左側(cè)遮光后稱重得到的是呼吸作用消耗后的重量，右側(cè)截取部分光合作用制造的有機(jī)物總量是（b-a）． 
故答案為：
（1）單位時(shí)間上浮葉片的數(shù)量（或浮起相同葉圓片所用的時(shí)間） 光照強(qiáng)度（臺(tái)燈與燒杯的距離） 溫度、清水的量、CO₂的含量等
（2）①探究CO₂濃度對(duì)光合作用速率的影響 
②光照強(qiáng)度  NaHCO₃濃度太大，導(dǎo)致細(xì)胞失水，從而影響細(xì)胞代謝 
③下降  上升
（3）（b-a）

點(diǎn)評(píng)：本題難度適中，屬于考綱中理解、應(yīng)用層次的考查，考查影響光合作用的環(huán)境因素及探究實(shí)驗(yàn)等方面的知識(shí)點(diǎn)．解答本題的關(guān)鍵是準(zhǔn)確分析過程圖和曲線圖，利用控制變量的方法分析實(shí)驗(yàn)裝置，能通過比較、分析與綜合等方法對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)結(jié)果做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論能力．