Question

某兴趣小组做了如下与光合作用相关的实验，请回答相关问题：
Ⅰ．取某植物生长状态一致的新鲜叶片，用打孔器打出若干圆片，将圆片平均分成甲、乙、丙三组，每组各置于一个密闭的装置内，分别给予a、b、c三种不同强度的光照，其他条件一致．照光相同时间后，测得各装置内氧气的增加量如图1所示．

（1）装置内增加的氧气来自于

 

（物质）．丙装置内的CO₂含量照光后比照光前

 

．
（2）光照强度为a时，氧气的增加量恰好为0，原因是

 

．
（3）此实验的目的是探究

 

．
Ⅱ．用含¹⁴C标记的CO₂供给新鲜叶片进行光合作用．图2表示在适宜的光照条件下，改变CO₂浓度后的实验结果．曲线①～③表示C₆（主要是葡萄糖）、C₅和C₃三种化合物的变化情况．
（4）曲线①、③分别表示

 

、

 

．
（5）由图2中可看出，在0～5分内，曲线①、②中的¹⁴C量保持不变，形成两曲线平行的原因是

 

．
（6）曲线①的CD段中¹⁴C量突然增加的原因是

 

．
（7）通过以上实验可知，菜农要想提高大棚作物的产量，可以通过

 

、

 

等途径来实现．

Answer 1

考点：光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化

专题：

分析：本题主要考查影响光合作用的环境因素．
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．
分析图1：图1表示在一定范围内，随着光照强度的增强，光合速率逐渐加快．

解答： 解：（1）装置内增加的氧气来自光合作用，而光合作用产生的氧气来自于水的光解．丙装置内氧气含量增加较多，说明丙装置中光合速率明显快于呼吸速率，消耗的CO₂多于呼吸释放的CO₂，所以装置中的CO₂含量比照光前低．
（2）光照强度为a时，氧气的增加量恰好为0，原因是光合速率等于呼吸速率，即光合作用释放的氧气正好被呼吸作用利用．
（3）该实验的自变量是光照强度，因变量是氧气的增加量，代表净光合作用强度，可见该实验的目的是探究光照强度和光合作用强度之间的关系．
（4）由图可知，在适宜的光照条件下，CO₂浓度先降低后升高，由于二氧化碳浓度降低，三碳化合物的来源减少，导致含量降低，反之五碳化合物升高，故①是C₃，②是C₅，③是C₆．
（5）由图2中可看出，在0～5分内，曲线①、②中的¹⁴C量保持不变，形成两曲线平行的原因是光反应阶段和暗反应阶段速率保持动态平衡．
（6）曲线①的CD段中¹⁴C量突然增加的原因是CO₂浓度突然升高，固定CO₂生成的C₃增多．
（7）要想提高大棚作物的产量，可以通过增加光照和适当提高大棚内的CO₂浓度等途径来实现．
故答案为：
（1）水  低 
（2）此时光合作用强度与呼吸作用强度相等 
（3）光照强度与光合作用强度的关系 
（4）C₃ C₆  
（5）光反应阶段和暗反应阶段速率保持动态平衡  
（6）CO₂浓度突然升高，固定CO₂生成的C₃增多  
（7）增加光照  适当提高大棚内的CO₂浓度

点评：本题结合柱形图和曲线图，考查影响光合作用速率的因素及相关的探究实验，属于高频考点．解决本题的关键是图形分析和实验分析，要求学生明确曲线图中点、线的含义，并能利用图中信息准确答题．