Question

4．取生长旺盛的绿叶，用直径为1cm打孔器打出小圆片若干（注意避开大叶脉），抽出小叶园片内的其体，并在黑暗处用清水处理使小叶圆片细胞间隙充满水，然后平均分装到盛有等量的不同浓度的富含CO₂溶液的小烧杯中，置于光照强度和温度恒定且适宜的条件下，测得各组小叶圆片上浮至液面所需平均时间，将记录结果绘制成曲线如图1．

（1）该实验的目的是探究探究二氧化碳浓度对光合作用速率的影响．
（2）与a浓度相比，b浓度时小叶圆片叶肉细胞的类囊体薄膜上[H]的生成速率快 （填“快”、“相等”或“慢”），此时小圆片的叶肉细胞中能产生ATP的细胞器有叶绿体、线粒体．
（3）当CO₂浓度大于c时，随着CO₂浓度的增大，小叶圆片中有机物的积累速率减慢 （填“加快”、“不变”、或“减慢”）．
（4）另取若干相同的小叶圆片分别置于温度保持相同且适宜，溶液CO₂浓度为a的小烧杯中，选用40W的台灯作为光源，通过改变光源与小烧杯之间的距离进行实验，根据实验结果绘制成图2曲线（X₁＞0）．限制AB段净光合速率的主要外界因素是CO₂浓度，C点的含义是小圆片光合作用速率等于呼吸作用速率（净光合作用速率为零）时光源与小烧杯之间的距离．

Answer 1

分析 据图分析：图1是叶圆片沉浮法测定光合作用的相关曲线，图示结果表明随着碳酸氢钠浓度的增加，叶圆片上浮的时间先缩短后延长．图2台灯与试管的距离在X₁～X₂时，随着光照的增强，光合速率不变；台灯与试管的距离大于X₂cm时，随着光照的增强，光合速率逐渐减弱；台灯与试管的距离为X₃时，净光合速率等于0，据此答题．

解答 解：（1）该实验的自变量是光源与小烧杯之间的距离即光照强度，因变量是净光合速率，所以探究的是光照强度对光合作用速率的影响．
（2）据图1分析，b的二氧化碳浓度高于a的二氧化碳浓度，叶圆片上浮时间较短，叶肉细胞的类囊体薄膜上[H]的生成速率快，此时叶圆片光合作用与呼吸作用都可以产生ATP，所以产生ATP的细胞器有叶绿体和线粒体．
（3）CO₂浓度大于c时，叶肉细胞的细胞外液浓度大于细胞液浓度，细胞失水增多，影响光合作用的进行，所以随着CO₂浓度的增大，小叶圆片中有机物的积累速率减慢．
（4）图2中B点刚刚达到光饱和点，此时限制光合作用的因素不是自变量光照强度，而是二氧化碳浓度．C点时氧气的释放速率为0，表示光补偿点，此时光合速率等于呼吸速率．
故答案为：
（1）探究二氧化碳浓度对光合作用速率的影响
（2）快    叶绿体、线粒体
（3）减慢
（4）CO₂浓度   小圆片光合作用速率等于呼吸作用速率（净光合作用速率为零）

点评 本题主要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．