Question

图甲是采用黑白瓶法测定某池塘夏季各深度持续光照下每小时的平均氧浓度变化曲线，纵轴表示水池深度，横轴表示瓶中O₂的变化量(g/m²)；图乙是是某生物兴趣小组制作的“水绵升降伞”探究影响植物光合速率的因素的实验装置图。请回答下列问题：

(1)水深3 m时，白瓶产生ATP的结构有                     。若将植物从2 m处移到3 m处时，C₃的含量将          。
(2)光照适宜时，水深2 m处每平方米的生产者一小时制造的O₂约为          g。
(3)图乙装置中，两个“水绵升降伞”完全相同，开始时都置于贴近水底位置，但是离光源距离不同，实验一段时间后如图乙所示，主要是受          的影响不同；当外界条件适宜，而“水绵升降伞”没有明显上浮的迹象，此时限制上浮的内部因素是              （至少两个）。
(4)图乙中如果用此装置来检测不同的污染水体对水绵光合作用的影响，则实验的自变量是          ，因变量是          ，能否认为光合作用越强，水体受污染的程度越小？请说明原因                                           。

Answer 1

（1）细胞质基质、叶绿体、线粒体；增加
（2）3
（3）光照强度；装置自重、水绵的数量、水绵含色素量及酶的含量（至少两个）
（4）不同污染水体；水绵升降伞浮起的速度；不能，因为某些污染物使水体营养化，水绵生长更加旺盛

解析（1）水深3米时，白瓶测量数值为0，说明光合作用和呼吸作用的速率相等，此时细胞内产生ATP的结构有细胞质基质（有氧呼吸第一阶段）、线粒体（有氧呼吸第二、三阶段）和叶绿体（光合作用光反应）；将植物从2 m处移到3 m处，光照强度由强变弱，光反应产生的[H]和ATP减少，三碳化合物还原过程受阻，三碳化合物的含量将增加。
（2）黑瓶测量的数值是呼吸作用数值，为－1.5，白瓶测的数值为净光合，水深2米处的数值为1.5，每小时的制造量是实际光合作用，实际光合＝净光合+呼吸作用，为3g/m。
（3）距离光的距离不同，影响因素主要是光照强度；水绵升降伞上升，是光合作用产生氧气形成浮力的结果，装置自身有一定的重量，所以限制因素可能是装置自重，水绵多少会影响产生氧气的量，水绵中色素的量及光合作用有关酶的量也会影响产生氧气的量，这些因素都是影响因素中的内因。
（4）此装置来检测不同的污染水体对水绵光合作用的影响，不同污染的水体是自变量，而光合作用的速率（产生氧气的多少即装置上升的速度）是因变量；装置光合作用的强弱与污染并无直接因果关系，污染程度可能影响到水的透光性，但同时也会影响到植物矿质离子的供应进而影响水绵的生长程度。