Question

在探究光照强度与光合作用总产物的相互关系时，某研究人员借用了德国植物学家萨克斯证明植物的光合作用产生淀粉的实验方案，做了如下实验：
〔实验原理〕
在一定范围内随光照强度的增加，光合速率增强，光合总产物增加．
〔实验步骤〕
（l）选15株长势相似的天竺葵分成5组，在每株相同位置选出1片叶片，在主脉的一侧用锡箔纸遮光处理．
（2）分别用100W、200W、300W、400W、500W的冷光源在距离植物

 

（填“相同”或“不同”）处照射2小时，其他条件均相同．
（3）2小时后，用打孔器在每片叶片主脉两侧对称位置各取5片小圆形叶片烘干称重，取平均值．用 X 表示曝光一侧的质量，Y 表示遮光一侧的质量．计算得出光合总产物的相对值，结果如下表．

组别	一	二	三	四	五
光照强度/W	100	200	300	400	500
光合总产物相对值	1	2.6	3.6	4	4

〔结果与讨论〕
（1）用 X、Y 表示2小时内小圆形叶片光合总产物的质量

 

．
（2）在如图的坐标系中画出小圆形叶片光合总产物的相对值随光照强度变化的曲线．

 

（3）当光照强度大于400W之后，光照强度继续增加，小圆形叶片的光合总产物不再增加．若要继续提高光合速率，可采用的措施是

 

．
（4）与100W的光照强度相比，光照强度为300W时叶片光合作用光反应产生的「H]、ATP 量增加，并提供给暗反应，导致

 

（填“C3”或“CS“）减少．
（5）在统计数据时发现，第二组中有2株数据偏差较大．经分析可能是植物自身的色素含量造成的，通过对叶绿体色素的提取及纸层析法分离后，以观察到滤纸条上色素带的

 

作为判断依据．
（6）常规测定植物光合速率的方法是：将植物叶片先后放置在无光及有光条件下处理后，然后再测量和统计植物的实际光合速率．与常规的实验方法相比，本实验对植物叶片的处理方法，可以避免

 

等干扰因素对实验结果的影响．

Answer 1

考点：光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化,叶绿体色素的提取和分离实验

专题：

分析：生物实验遵循的一般原则主要有：对照原则、等量原则、单一变量原则和控制无关变量原则等．真正的光合作用=呼吸作用+表观光合作用．影响光合作用的环境因素主要有光照强度、温度和二氧化碳浓度等．理顺相关知识点，根据实验步骤，认真分析，即可作答．

解答： 解：（1）根据题意，X 表示曝光一侧的质量，即净光合作用有机物的积累量，Y 表示遮光一侧的质量，即呼吸作用消耗的有机物总量，为负值，所以2小时内小圆形叶片光合总产物的质量为X-Y．
（2）根据表中数据，横轴为光照强度，纵轴为光合总产物的相对值，具体曲线图见答案．
（3）根据（2）中绘出的曲线图可知，光照强度为400W时已经达到光饱和点，此时限制光合作用的因素是温度和二氧化碳浓度等，所以该实验中适当提高二氧化碳浓度可以提高光合作用速率．
（4）与100W的光照强度相比，光照强度为300W时叶片光合作用光反应产生的「H]、ATP 量增加，且暗反应时三碳化合物的还原加快，此时三碳化合物的来源暂时不变，导致三碳化合物减少．
（5）纸层析法分离光合作用色素时，可以根据滤纸条上色素带的宽度或颜色的深浅判断色素含量．
（6）与常规的实验方法相比，本实验对植物叶片的处理方法，可以避免温度（氧浓度、水分等）干扰因素对实验结果的影响．
故答案为：
（1）X-Y
（2）曲线如右图：
（3）适当提高二氧化碳浓度
（4）C₃
（5）宽度或颜色的深浅
（6）温度（氧浓度、水分等）

点评：本题主要考查影响光合作用的因素的实验分析，意在强化学生对相关实验的数据处理及分析能力，强化对影响光合作用的因素的理解与运用．