Question

為研究不同光照強度下水稻的光合作用，某實驗室將水稻幼苗固定于無底反應(yīng)瓶中進(jìn)行實驗，實驗裝置如圖一所示．實驗原理：該裝置中水稻苗光合作用產(chǎn)生的氣體，可使浮力增大，使天平指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)向較重一側(cè)．
實驗步驟：
①調(diào)節(jié)天平平衡；
②用100W的燈泡作為光源．先將燈泡置于距裝置20厘米處，15分鐘后觀察并記錄指針偏轉(zhuǎn)方向和格數(shù)；
③加大燈泡與裝置間距離，過l5分鐘再觀察記錄；
④連續(xù)重復(fù)步驟．
實驗結(jié)果繪制如圖二，請回答下列問題：

（1）該實驗的自變量是

 

，通過

 

進(jìn)行調(diào)控．
（2）請據(jù)實驗結(jié)果分析回答：
①B點與A點比較，光合作用強度較大的是

 

點，C點與D點相比單位時間內(nèi)積累有機物較多的是

 

點．
②C點時光合作用強度

 

（填“大于”、“小于”或“等于”）呼吸作用強度．
③與A點相比較，D點時葉肉細(xì)胞的C₃含量

 

，C₅含量

 

，此時指針位于天平原點0的

 

側(cè)．
（3）若用此裝置測定水稻幼苗的呼吸作用強度，需要對此裝置進(jìn)行

 

 處理，如果此時水浴溫度下降，指針的偏轉(zhuǎn)會受影響，從內(nèi)在因素分析是因為

 

．

Answer 1

考點：光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程的能量變化和物質(zhì)變化,細(xì)胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：本實驗的實驗原理為：該裝置中水稻苗光合作用產(chǎn)生的氣體，可使浮力增大，使天平指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)．
從實驗設(shè)置可以看出，B裝置中放的是死的水稻苗，不能光合作用和呼吸作用，因此可作為空白對照．A瓶中水稻苗既進(jìn)行光合作用，也進(jìn)行呼吸作用，由于裝置中有二氧化碳緩沖液，因此氣體量的變化表示的是氧氣的變化量．此時需考慮光合作用和呼吸作用的強度問題：光合作用小于呼吸作用、光合作用等于呼吸作用、光合作用大于呼吸作用．

解答： 解：（1）題中以100W燈泡為光源，不斷加大燈泡與裝置間距離，可以看出指針的偏轉(zhuǎn)即光合作用強度在發(fā)生變化，所以光照強度是自變量．
（2）①題中看出，燈泡距離不斷增大，因此光合作用逐漸減弱．并且B點指針偏轉(zhuǎn)的幅度減小，說明光合作用減慢，因此是A點時植物光合作用強，C點之后指針開始回偏，說明C點光合作用與呼吸作用強度相等．因為C點之后呼吸強度大于光合作用強度，即有機物出現(xiàn)負(fù)增長．因此C點比D點積累有機物多．
②C點之后指針開始回偏，說明此時從裝置中消耗氧氣，因此C點時光合作用與呼吸作用強度相等．
③與A點相比較，D點時，光照減弱，光反應(yīng)減弱，為暗反應(yīng)提供的ATP和[H]減少，故C₃還原量減少，二氧化碳濃度未變，合成速率未變，C₃含量增加，C₅含量由于三碳化合物的還原量減少而來源減少，CD段表示天平指針開始回偏，說明此時呼吸作用大于光合作用．A點光合大于呼吸，指針右偏，D點與A點相比指針開始回偏，即偏左，因為總體光合產(chǎn)生的氧氣為正值，指針仍在平衡點右側(cè)．
（3）因為水稻植株在有光條件下可以進(jìn)行光合作用，因此要測定其幼苗的呼吸強度，應(yīng)對裝置進(jìn)行遮光處理，如果此時水浴溫度下降，指針的偏轉(zhuǎn)會受影響，從內(nèi)在因素分析是因為溫度影響了呼吸酶的活性．
故答案為：（1）光照強度 改變燈泡與裝置間的距離
（2）①A C
②等于 ③增加   減少  右
（3）遮光或黑暗  溫度影響了呼吸酶的活性

點評：本題考查了光合作用與呼吸作用的有關(guān)知識，設(shè)置的情景較新穎，干擾項較多，需要運用物理學(xué)知識解決生物問題，所以能夠較好地對學(xué)生綜合能力進(jìn)行考查．