Question

11．如圖是天竺葵綠色葉片的相關(guān)圖解，其中圖1表示光合作用增長(zhǎng)率隨CO₂濃度變化．請(qǐng)回答下列問(wèn)題．

（1）光合作用的探索歷程中，德國(guó)科學(xué)家薩克斯利用天竺葵證明植物光合作用的產(chǎn)物除了氧氣還有淀粉，科學(xué)家魯賓和卡門利用同位素標(biāo)記法法進(jìn)行探究，證明光合作用釋放的氧氣來(lái)自于水，卡爾文則用放射性同位素¹⁴C研究小球藻的過(guò)合作用過(guò)程，最終探明了CO₂中碳在光合作用中轉(zhuǎn)換成有機(jī)物的途徑．根據(jù)卡爾文環(huán)可知，要想使葉綠體內(nèi)C₃的含量快速下降，可以改變的環(huán)境條件是增強(qiáng)光照或停止二氧化碳供應(yīng)．
（2）從生長(zhǎng)狀況相同的天竺葵葉片上剪出大小、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，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2．請(qǐng)據(jù)此回答．
①請(qǐng)給本實(shí)驗(yàn)擬定一個(gè)標(biāo)題探究CO₂濃度對(duì)光合作用速率的影響．
②由圖2分析，c點(diǎn)以后曲線上升，其原因應(yīng)該是NaHCO₃濃度太大，導(dǎo)致細(xì)胞失水，從而影響細(xì)胞代謝．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：圖1中，光合作用增長(zhǎng)速率類似于加速度，因此只要增長(zhǎng)速率大于零，光合作用強(qiáng)度就不斷增加．圖中可以看出，BC段增長(zhǎng)速率最大，到D點(diǎn)是增長(zhǎng)速率降為0，此時(shí)光合作用強(qiáng)度達(dá)到最大．
影響光合作用的環(huán)境因素包括：光照強(qiáng)度、溫度、CO₂濃度等，一般光合作用達(dá)到飽和點(diǎn)時(shí)，自變量將不再成為限制因素．

解答 解：（1）薩克斯實(shí)驗(yàn)：首先把綠葉先在暗處放置幾小時(shí)，目的是消耗掉葉片中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)．然后，讓葉片一半曝光，另一半遮光．過(guò)一段時(shí)間后，用碘蒸氣處理這片葉，發(fā)現(xiàn)曝光的一半呈深藍(lán)色，遮光的一半則沒(méi)有顏色變化．證明光合作用的產(chǎn)物除氧氣外還有淀粉．魯賓和卡門利用¹⁸O分別標(biāo)記H₂O和CO₂，發(fā)現(xiàn)只有供給H₂¹⁸O的小球藻釋放¹⁸O₂，證實(shí)光合作用中有氧氣來(lái)自于水，利用了同位素標(biāo)記法．卡爾文追蹤檢測(cè)¹⁴CO₂在小球藻光合作用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物的途徑，發(fā)現(xiàn)卡爾文循環(huán)．要想使葉綠體內(nèi)C₃的含量快速下降，增強(qiáng)光照可以促進(jìn)三碳化合物的還原過(guò)程，使其含量下降，或者停止二氧化碳的供應(yīng)使其生成減少．
（2）①?gòu)念}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，從圖2可知，NaHCO₃濃度太大，導(dǎo)致細(xì)胞失水，從而影響細(xì)胞代謝，所以光合作用強(qiáng)度減小，葉圓片上浮時(shí)間延長(zhǎng)．
故答案為：
（1）淀粉    同位素標(biāo)記法    ¹⁴C     增強(qiáng)光照或停止二氧化碳供應(yīng)
（2）①探究CO₂濃度對(duì)光合作用速率的影響
②NaHCO₃濃度太大，導(dǎo)致細(xì)胞失水，從而影響細(xì)胞代謝

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，考查光合作用的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)和光合作用過(guò)程中的物質(zhì)變化、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(guò)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(guò)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．