Question

12．某同學(xué)為探究某植物生長的最佳光照強度，設(shè)計了下面的實驗：首先取若干生長狀況相同的植物幼苗，平均分為7組，分別放在密閉的玻璃容器中，實驗開始時記錄毛細刻度管的刻度，12小時后再次記錄毛細刻度管的刻度．
（1）這一實驗的自變量是光照強度．
（2）如果用如圖所示的裝置來探究，且測量指標(biāo)為裝置中O₂含量的變化，則該裝置需要進行適當(dāng)修改，具體修改措施是將小燒杯中的蒸餾水換成CO2緩沖液（或碳酸氫鈉溶液），為使測得O₂的變化量更精確，還應(yīng)再設(shè)量對照裝置，該裝置的容器和小燒杯中應(yīng)分別放入死亡的同種植物幼苗和CO2緩沖液（或碳酸氫鈉溶液）．
（3）如果實驗結(jié)果如下表所示：

組別	1	2	3	4	5	6	7
溫度（℃）	25	25	25	25	25	25	25
光照強度：燈泡功率（W）	0	2.5	5	7.5	10	12.5	15
開始時的液滴所在刻度	1	1	1	1	1	1	1
12小時后液滴所在刻度	0.8	1.5	1.9	2.2	2.4	2.5	2.6

若將第7組植株突然移至第4組的條件下，短時間內(nèi)光合細胞中的C₃化合物的含量會增多．該實驗設(shè)計尚不能確定生長的最佳光照強度，請你提出進一步探究的實驗設(shè)計思路：增加若干實驗組，在第七組的基礎(chǔ)上依次增加光照強度．

Answer 1

分析 分析實驗裝置圖：該裝置是用于探究光照強度和光合作用速率的關(guān)系的，可見該實驗的自變量是光照強度，因變量是光合速率．

解答 解：（1）實驗裝置中是可調(diào)強度的白熾燈，則實驗的自變量是光照強度．
（2）要探究光照強度和光合速率的關(guān)系，需保證光合作用的正常進行，且光照強度應(yīng)為單一變量，所以小燒杯內(nèi)的蒸餾水應(yīng)換為CO₂的緩沖液（或NaHCO₃溶液）來維持裝置內(nèi)CO₂的濃度．為使測得O₂的釋放量更精確，還應(yīng)再設(shè)置對照裝置以校正因氣壓變化而引起液滴的移動，校正裝置中，除植物是同種的死亡植物以外，其他條件完全相同．
（2）若將第7組植株突然移至第4組的條件下，光照減弱，光反應(yīng)受到影響，光反應(yīng)產(chǎn)物ATP和NADPH減少，進而影響暗反應(yīng)過程中三碳化合物的還原，導(dǎo)致三碳化合物增加．根據(jù)表格分析，12小時后液滴所在刻度在增加，說明沒有到達最佳光照強度，為進一步探究最佳光照強度，增加若干實驗組，在第七組的基礎(chǔ)上依次增加光照強度．
故答案為：
（1）光照強度      
（2）將小燒杯中的蒸餾水換成CO2緩沖液（或碳酸氫鈉溶液）　         死亡的同種植物幼苗和CO2緩沖液（或碳酸氫鈉溶液）        
（3）增多         增加若干實驗組，在第七組的基礎(chǔ)上依次增加光照強度

點評 本題通過實驗探究考查了影響光合作用的環(huán)境因素等相關(guān)知識，意在考查考生分析表格的能力、實驗設(shè)計能力和理解能力．在表格中，光照強度為0時，二氧化碳的變化量表示的呼吸速率，其余“12h后CO₂濃度”和“開始時的CO₂濃度”之間的差值表示凈光合速率．