Question

某實(shí)驗(yàn)小組用小球藻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探究影響光合速率的因素。他們將一定量的小球藻浸入適宜且相同溫度的培養(yǎng)液的試管中，以白熾臺(tái)燈作為光源。移動(dòng)臺(tái)燈可改變光源與試管的距離；CO₂濃度分別設(shè)置為0.03%和0.05%，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制成曲線1 曲線2(如圖所示)。請(qǐng)分析回答下列問題：

(1)比較C、D兩點(diǎn)的光合速率，可見限制D點(diǎn)光合速率的主要因素是________。EF段__________不再成為光合速率的主要限制因素，若C處突然關(guān)閉臺(tái)燈，葉綠體中C₃的含量將如何變化？____________________________________________________________。

(2)F點(diǎn)的含義是____________________________________________________。

若用缺鎂培養(yǎng)液培養(yǎng)小球藻，其他條件不變，F(xiàn)點(diǎn)應(yīng)向________移。

(3)該小組又做了探究小球藻最適生長溫度的預(yù)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見下表：

溫度(℃)	10	20	30	40	50
光照下釋放O2(mg/h)	9.67	14.67	19.67	21.67	19.33

請(qǐng)根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，設(shè)計(jì)進(jìn)一步的探究實(shí)驗(yàn)：材料用具：小球藻若干、大試管若干、含CO₂緩沖液的培養(yǎng)液、水浴鍋(控制溫度)、量筒等。

該實(shí)驗(yàn)應(yīng)控制好的兩個(gè)主要無關(guān)變量是：①__________；②__________。

實(shí)驗(yàn)步驟：

第一步：___________________________________________________________________。

第二步：分組控制溫度，______________________________________________________

(溫度梯度差為1℃)。

第三步：光照6 h后測定O₂的釋放量。

Answer 1

(1) CO₂濃度　CO₂濃度　增加　

(2)該光照強(qiáng)度(與光源相距105 cm)時(shí)小球藻光合速率等于呼吸速率　左　

(3)①相同光照時(shí)間和距離(或相同的光照強(qiáng)度)�、谛∏蛟宓臄�(shù)量相同　第一步：將等量的含有足量CO₂緩沖液的培養(yǎng)液分別裝入5只試管，再將數(shù)量相同的小球藻分別浸入5只試管中，然后分別放入5個(gè)水浴鍋中第二步：使其依次為38℃、39℃、40℃、41℃、42℃(可以適當(dāng)增加溫度梯度)，并分別編號(hào)為1～5號(hào)。

解析：(1)識(shí)別該坐標(biāo)圖時(shí)要注意橫坐標(biāo)的含義是白熾臺(tái)燈與試管的距離，距離越遠(yuǎn)則光照強(qiáng)度越弱。AC段和BD段的光合速率與該距離無關(guān)(隨著距離的改變而光合速率不變)，所以該段上的任何一點(diǎn)的光合速率的限制因素都是光照強(qiáng)度以外的限制因素CO₂濃度。EF段兩條曲線重合，說明CO₂濃度不再是光合作用的限制因素(兩組實(shí)驗(yàn)的CO₂濃度不同)。突然關(guān)閉臺(tái)燈，光反應(yīng)停止，則C₃的含量將增加，C₅將減少。(2)F點(diǎn)的含義容易誤答為不進(jìn)行光合作用。缺鎂培養(yǎng)液培養(yǎng)的小球藻因缺乏葉綠素，則在相同光照下的光合速率變小，而呼吸速率不受影響，所以其他條件不變時(shí)，F(xiàn)點(diǎn)應(yīng)向左移(即需要更強(qiáng)的光照)。(3)本實(shí)驗(yàn)的單一變量是溫度，其他需要控制的條件屬于無關(guān)變量，如光照強(qiáng)度、小球藻的數(shù)量等。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本步驟是：分組→控制變量→經(jīng)過一段時(shí)間觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果。