Question

5．如圖甲為某校生物興趣小組探究光照強(qiáng)度對茉莉花光合作用強(qiáng)度影響的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，圖乙為每小時所測得的結(jié)果．據(jù)圖分析：

（1）請寫出控制本實(shí)驗(yàn)自變量的一種方法：用不同瓦數(shù)燈泡（或改變燈與廣口瓶的距離）．
（2）為了防止無關(guān)變量對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，本實(shí)驗(yàn)還應(yīng)設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)，請問對照裝置如何設(shè)置？將裝置中的茉莉花換成等量死花，其他設(shè)置與裝置甲一樣．
（3）實(shí)驗(yàn)測得，當(dāng)用40W燈泡照射時，紅色液滴沒有發(fā)生移動，這是因?yàn)榇藭r光合速率等于呼吸速率．
（4）B點(diǎn)以后，限制榮莉花光合速率的主要環(huán)境因素有溫度、二氧化碳濃度．
（5）圖甲所示裝置無法測得A點(diǎn)數(shù)據(jù)，除非將其中的NaHCO₃溶液換為NaOH溶液，且將裝置放在黑暗（或遮光）環(huán)境中．在A點(diǎn)，產(chǎn)生ATP的結(jié)構(gòu)有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體．
（6）茉莉花的生長需要澆水，但澆水過多易發(fā)生爛根現(xiàn)象．請說明原因：澆水過多，植物細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生的酒精對細(xì)胞有毒害作用．

Answer 1

分析 1、植物光合作用過程中產(chǎn)生氧氣，可以用氧氣的產(chǎn)生量表示光合作用的強(qiáng)度，在一定的范圍內(nèi)，隨光照強(qiáng)度增加，光合作用增強(qiáng)，釋放的氧氣量增加，光照強(qiáng)度可以用不同功率的電燈泡或相同燈泡與實(shí)驗(yàn)裝置之間的距離控制光照強(qiáng)度；
2、有氧呼吸作用吸收氧氣釋放二氧化碳，用NaOH溶液吸收二氧化碳，裝置中氣壓的降低是由于氧氣的吸收引起的，因此液滴移動的距離表示有氧呼吸強(qiáng)度；
3、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)遵循對照原則和單一變量原則．

解答 解：（1）閱讀題干可知，該實(shí)驗(yàn)的目的是探究光照強(qiáng)度對茉莉花光合作用強(qiáng)度影響，實(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度，可以用用不同功率的電燈泡或相同燈泡與實(shí)驗(yàn)裝置之間的距離控制光照強(qiáng)度的變化．
（2）該實(shí)驗(yàn)通過液滴移動的距離表示光合作用強(qiáng)度，由于氣壓變化等物理因素也可以導(dǎo)致液滴移動，因此為了消除物理因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，可以將裝置中的茉莉花換成死花，其他設(shè)置與裝置甲一樣，糾正無關(guān)變量對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響．
（3）用40W燈泡照射時，紅色液滴沒有發(fā)生移動說明光合作用產(chǎn)生的氧氣與有氧呼吸吸收的氧氣相等，即光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等；
（4）B點(diǎn)為茉莉花的光飽和點(diǎn)，故B點(diǎn)以后，限制茉莉花光合速率的主要環(huán)境因素有溫度、CO₂濃度．
（5）光照條件下既進(jìn)行光合作用，也進(jìn)行呼吸作用，測得的數(shù)值是凈光合作用，為了測得實(shí)際光合作用強(qiáng)度，需要將其中的NaHCO₃溶液換為NaOH溶液，且將裝置放在黑暗條件下測出呼吸作用強(qiáng)度，用測得的光合作用強(qiáng)度+呼吸作用強(qiáng)度才是植物實(shí)際光合作用強(qiáng)度．在A點(diǎn)進(jìn)行呼吸作用，產(chǎn)生ATP的結(jié)構(gòu)有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體．
（6）澆水過多，土壤中溶解氧降低，植物細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精對植物根細(xì)胞具有毒害作用，容易出現(xiàn)爛根現(xiàn)象．
故答案為：
（1）用不同瓦數(shù)燈泡（或改變燈與廣口瓶的距離）
（2）將裝置中的茉莉花換成等量死花，其他設(shè)置與裝置甲一樣
（3）光合速率等于呼吸速率   
（4）溫度、二氧化碳濃度
（5）NaOH     黑暗（或遮光）     細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體
（6）澆水過多，植物細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生的酒精對細(xì)胞有毒害作用

點(diǎn)評 對于光合作用與呼吸作用的關(guān)系，光反應(yīng)與暗反應(yīng)之間的關(guān)系，及設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測量植物的光合作用的方法的原理、實(shí)驗(yàn)遵循的原則的理解應(yīng)用，把握知識的內(nèi)在聯(lián)系，是解題的關(guān)鍵．