Question

16．下面是在25℃時(shí)對(duì)某植物進(jìn)行的不同的探究實(shí)驗(yàn)．圖甲所示為不同環(huán)境條件對(duì)光合作用強(qiáng)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(duì)光合作用速率的影響（假設(shè)NaHCO₃溶液不影響細(xì)胞呼吸作用），結(jié)果如圖丙．請(qǐng)據(jù)圖分析回答下列問題．

（1）圖甲中，與C點(diǎn)相比，引起D點(diǎn)條件下光合作用強(qiáng)度增加的主要因素是土壤含水量．由圖中數(shù)據(jù)可知，在光照強(qiáng)度為800μmol?m^-2?s^-1和土壤含水量為40%～60%條件下施肥效果最佳．若將該植物從D點(diǎn)所處的光照強(qiáng)度突然降至B點(diǎn)所處的光照強(qiáng)度．短時(shí)間內(nèi)葉綠體中[H]和C₅含量的變化趨勢(shì)分別是降低、降低．
（2）實(shí)驗(yàn)乙中需要對(duì)圓葉片進(jìn)行抽氣處理后，再將葉片放人不同濃度的NaHCO₃，溶液中，該組實(shí)驗(yàn)過程中，自變量是NaHCO₃溶液濃度，因變量是光合作用強(qiáng)度．
（3）圖丙中ab段，隨NaHC0₃溶液濃度升髙，光合速率增大（填“增大”或“減小”）．引起cd段曲線變化的原因是：NaHCO₃溶液濃度大于細(xì)胞液濃度，細(xì)胞出現(xiàn)失水，降低光合作用強(qiáng)度．

Answer 1

分析 觀察曲線圖甲可以發(fā)現(xiàn)，該實(shí)驗(yàn)中具有三個(gè)影響光合作用的因素：光照強(qiáng)度、無機(jī)鹽和含水量．在光照強(qiáng)度增強(qiáng)、含水量增加、施肥后植物的光合作用強(qiáng)度均增加．并且施肥的玉米在土壤含水量為40%以上時(shí)光合作用強(qiáng)度明顯增強(qiáng)．
圖乙表示探究二氧化碳濃度對(duì)光合作用速率的影響，由圖示曲線可以看出：該實(shí)驗(yàn)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(shí)間（可用于衡量氧氣的產(chǎn)生速率的指標(biāo)，即光合作用強(qiáng)度的指標(biāo)）．

解答 解：（1）分析圖解，與C點(diǎn)相比，A點(diǎn)的光照強(qiáng)度與是否施肥的條件相同，因此限制光合作用強(qiáng)度的因素是土壤含水量．由圖中數(shù)據(jù)可知，在800 umol．m²．s^-1和土壤含水量在40%-60%條件下施肥效果最佳．若將該植物從D點(diǎn)所處的光照強(qiáng)度突然降至B點(diǎn)所處的光照強(qiáng)度，即光照降低，導(dǎo)致光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]含量降低，由于產(chǎn)生的[H]和ATP較少，暗反應(yīng)中三碳化合物的還原減速，而二氧化碳固定正常進(jìn)行，因此短時(shí)間內(nèi)葉綠體中C₅含量下降．
（2）實(shí)驗(yàn)乙中需要對(duì)圓葉片進(jìn)行抽氣處理后，以防葉片中有氣體影響實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．再將葉片放人不同濃度的NaHCO₃溶液中，該組實(shí)驗(yàn)過程中，自變量是NaHCO₃溶液濃度，因變量為上浮至液面的時(shí)間（可用于衡量氧氣的產(chǎn)生速率的指標(biāo)，即光合作用強(qiáng)度的指標(biāo)）．
（3）圖丙中ab段，圓葉片上浮至液面的時(shí)間縮短，說明產(chǎn)生的氧氣增多，光合作用增強(qiáng)，即隨NaHCO₃溶液濃度升高，光合速率增大．
故答案為：
（1）土壤含水量        光照強(qiáng)度為800μmol?m^-2?s^-1和土壤含水量為40%～60%      降低、降低
（2）抽氣      NaHCO₃溶液濃度       光合作用強(qiáng)度
（3）增大      NaHCO₃溶液濃度大于細(xì)胞液濃度，細(xì)胞出現(xiàn)失水，降低光合作用強(qiáng)度

點(diǎn)評(píng) 本題以曲線和實(shí)驗(yàn)為載體，考查了影響光合作用的環(huán)境因素等知識(shí)，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(duì)光合作用過程中各種物質(zhì)變化的影響；通過實(shí)驗(yàn)的分析掌握實(shí)驗(yàn)的自變量、因變量和無關(guān)變量，明確探究實(shí)驗(yàn)需要遵循單一變量和對(duì)照性原則．