Question

( 7 分）在探究光照強度與光合作用總產物的相互關系時，某研究人員借用了德國植物學家薩克斯證明植物的光合作用產生淀粉的實驗方案，做了如下實驗：

[實驗原理 ]

在一定范圍內隨光照強度的增加，光合速率增強，光合總產物增加。

[實驗步驟]

（1）選 15 株長勢相似的天竺葵分成 5 組，在每株相同位置選出 1 片葉片，在主脈的一側用錫箔紙遮光處理。

（2）分別用100W、200W、300W、400W、500W的冷光源在距離植物 （填“相同”或“不同”）處照射 2 小時，其他條件均相同。

（3）2 小時后，用打孔器在每片葉片主脈兩側對稱位置各取 5 片小圓形葉片烘干稱重，取平均值。用 X 表示曝光一側的質量， Y 表示遮光一側的質量。計算得出光合總產物的相對值，結果如下表。

[結果與討論]

（1）用X、Y表示2小時內小圓形葉片光合總產物的質量 。

（2）在如下的坐標系中畫出小圓形葉片光合總產物的相對值隨光照強度變化的曲線。

（3）當光照強度大于 400W 之后，光照強度繼續(xù)增加，小圓形葉片的光合總產物不再增加。若要繼續(xù)提高光合速率，可采用的措施是 。

（4）與100W的光照強度相比，光照強度為 300W 時葉片光合作用光反應產生的[H]、ATP量增加，并提供給暗反應，導致 （填“C3”或“C5 "）減少。

（5）在統(tǒng)計數據時發(fā)現，第二組中有 2 株數據偏差較大。經分析可能是植物自身的色素含量造成的，通過對葉綠體色素的提取及紙層析法分離后，以觀察到濾紙條上色素帶的 作為判斷依據。

（6）常規(guī)測定植物光合速率的方法是：將植物葉片先后放置在無光及有光條件下處理后，然后再測量和統(tǒng)計植物的實際光合速率。與常規(guī)的實驗方法相比，本實驗對植物葉片的處理方法，可以避免 等干擾因素對實驗結果的影響。

Answer 1

[實驗步驟]（2）相同 [結果與討論] （1）X-Y

（2）

（3）適當提高CO2濃度（適當提高溫度、合理施肥等） （4）C3

（5）寬度或顏色深淺 （6）溫度（O2濃度、水分等）

【解析】

試題分析：[實驗步驟]（2）根據題意，本實驗的目的是研究光照強度與光合作用總產物的相互關系，所以實驗的自變量是光照強度，從步驟安排可知，實驗所用的燈泡發(fā)光強度不同，已經含有光照強度這一個自變量不同，則不同組的其它量均屬于無關變量，對照實驗要求各組的無關變量要相同且適宜，所以各組的光源與植物間距離屬于無關變量，各組的距離應相同。

[結果與討論]（1）根據題意可知，X表示曝光一側的質量， Y表示遮光一側的質量，若實驗前每側葉片的質量為M，則2小時內葉片呼吸作用消耗的有機物量為M-Y，2小時內葉片凈光合作用積累的有機物量為X-M,則2小時內葉片光合總產物的質量=呼吸作用消耗的有機物量+凈光合作用積累的有機物量=（M-Y）+（X-M）= X-Y。

（2）根據表中記錄的結果可知，若以光照強度為橫坐標，以光合總產物的相對值為縱坐標，根據表中記錄的結果可標出5種不同光照強度時的光合總產物的相對值，然后將這些點用線連接起來即可。

（3）當光照強度大于 400W 之后，光照強度繼續(xù)增加，小圓形葉片的光合總產物不再增加，說明光照強度不是光合速率的限制因素，CO2濃度、溫度、礦質元素等是光合速率的限制元素。因此若要繼續(xù)提高光合速率，可采用適當提高CO2濃度或適當提高溫度或合理施肥等措施。

（4）與 100W 的光照強度相比，光照強度為 300W 時葉片光合作用光反應產生的[H]、ATP量增加，并提供給暗反應用于還原C3，導致C3含量減少，C5含量增加。

（5）第二組中有2株數據偏差較大，若是植物自身的色素含量減少造成的，通過對葉綠體色素的提取及紙層析法分離后，則會觀察到濾紙條上色素帶的寬度變窄或顏色變淺。

（6）根據題意，與常規(guī)的實驗方法相比，本實驗對植物葉片的處理方法，可以避免溫度或O2濃度或水分等干擾因素對實驗結果的影響。

考點：本題考查光照強度與光合作用關系的相關實驗，意在考查考生能理解所學知識的要點，能運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對生物學實驗進行解釋、推理，做出合理判斷或得出正確結論的能力。