Question

1．回答下列有关光合作用的问题
某学生兴趣小组选用植物叶圆片用真空渗水法探究影响植物光合作用的因素，实验中使用不同功率（W）的灯泡来控制光照强度，实验方案如下：

组别	实验条件			观测指标
	温度（℃）	光照强度（W）	NaHCO3浓度（%）
1	10	40	1
2	10	80	1
3	？	80	1
4	25	80	2
5	15	60	0

（1）本实验的观测指标为所有叶圆片上浮所需的时间长短或单位时间内上浮叶圆片数．某小组同学在实验条件相同的情况下，两次实验数据有差异，此时要使实验数据更科学可信，应如何解决？应记录多次实验数据，取平均值，则数据的可信度高．因此，可记录两小组的多次实验数据求平均值．
（2）为探究CO₂对光合作用的影响，应将第3组的温度控制为25℃℃．为探究光照强度对光合作用的影响，如果实验室只有一种功率的台灯，如何设置不同的光照强度？放置台灯与盛有叶圆片的烧杯的距离不同（等距）．
（3）下列有关光合作用过程及实验问题的叙述，正确的是①、②、③（多选）．
①传递给NADP⁺的高能电子由叶绿素a释放
②CO₂不参与光反应阶段，只参与暗反应阶段
③用真空渗水法探究影响光合作用的因素，取材时最好避开大叶脉
④探究影响光合作用因素的实验中，采用真空渗水法可测量光合作用释放氧气的量
⑤第5组溶液中无NaHCO₃，叶肉细胞无法存活，因而没有氧气产生
（4）若某植物的光合速率刚达到饱和时，对应的光强是20klx．若光强从30klx到20klx，假设其他条件不变，则单位时间内光反应终产物量C．
A．随之减小    B．随之增加    C．基本不变    D．不能确定
（5）光合作用的原理常被应用于生产实践中，当田间小麦种植密度过大时，产量不增反降，从影响光合作用效率的因素分析，产生上述现象的原因可能是密度过大，叶片得不到充分光照；通风不好，二氧化碳供应不足．

Answer 1

分析 分析表格可知，NaHCO₃溶液能够提供CO₂，自变量为温度、光照强度和CO₂浓度，因变量为30min内上浮叶圆片平均数．自变量是可以人为直接改变或施加的变量，因变量是随自变量变化而变化的量，只能观察或测量获得．要注意无关变量应该相同且适宜．实验设计时要注意单一变量原则和对照原则．
1、光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成．光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO₂被C₅固定形成C₃，C₃在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物．
2、（1）温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱．
（2）二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强．当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强．
（3）光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强．当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强．

解答 解：（1）植物光合作用的光反应阶段产生的氧气会积累在细胞间隙，因此本实验可根据实验变量中的30min内上浮叶圆片平均数比较光合作用的强弱．为了减少实验的误差，应多次测量求平均值．因此可可记录两小组的多次实验数据求平均值．
（2）为探究CO₂对光合作用的影响，第3组与第4组之间形成对比，变量为  CO₂浓度，而温度作为无关变量，温度应相同为25℃．为探究光照强度对光合作用的影响，因此可通过调节放置台灯与盛有叶圆片的烧杯的距离不同．
（3）①传递给NADP⁺的高能电子由叶绿素a释放，形成[H]，①正确；
②CO₂不参与光反应阶段，只参与暗反应CO₂的固定，②正确；
③用“真空渗水法”探究影响光合作用的因素，取材时最好避开大叶脉，因为大叶脉中叶绿素含量少，影响实验的结果，③正确；
④探究影响光合作用因素的实验中，不能采用真空渗水法测量光合作用释放氧气的量，④错误；
⑤第5组溶液中无NaHCO₃，叶肉细胞此时产生的CO₂进行光合作用，因此可存活，⑤错误．
故选：①、②、③．
（4）光强是20klx时，植物的光合速率已经达到饱和点，若光强从30klx到20klx，光反应终产物不变．
（5）播种密度过大时，由于植株过密，叶片接受光照不足，以及通风透气差，CO₂供应不足等原因，使得光合作用速率降低，作物产量降低
故答案为：
（1）所有叶圆片上浮所需的时间长短或单位时间内上浮叶圆片数      应记录多次实验数据，取平均值，则数据的可信度高．因此，可记录两小组的多次实验数据求平均值
（2）25℃放置台灯与盛有叶圆片的烧杯的距离不同（等距）
（3）①、②、③
（4）C
（5）密度过大，叶片得不到充分光照；通风不好，二氧化碳供应不足

点评 本题考查的本质是对光合作用过程和影响因素的理解，解题的关键是要结合光合作用和呼吸作用的模式图以及相关的化学反应方程式，进行相关生理过程的分析，难度适中．