Question

為探究環境因素對光合作用強度的影響，生物興趣小組的同學設計實驗進行研究。

實驗材料和用具：100mL量筒、20W至500W的臺燈、冷開水、NaHC0₃、黑藻等等。

實驗步驟：

①準備6套如圖所示裝置，編號為1- 6。在瓶中各加入約500mL0．01g／mLNaHC0₃溶液后用冷開水充滿。

②取6等分黑藻分別放入1- 6號裝置。

③將6套裝置放入暗室中，然后用20W、50W、75W、100W、200W和500W的臺燈等距離地分別照射1- 6號裝置，觀察氣泡的產生情況。

④30min后停止光照，測量光合作用釋放的O₂體積。

實驗結果：

對該實驗進行分析，回答有關問題：

（1）黑藻葉肉細胞內能夠產生ATP的場所是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（2）該實驗中的自變量是＿＿＿＿＿。列出實驗中的兩個控制變量(無關變量)：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（3）根據裝置圖，上表中各組次的實驗數據是如何讀出的？＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（4）將實驗處理結果在右邊的坐標里繪成柱形圖：

（5）上表中測得的氧氣量并非光合作用實際產生的氧氣量，其原因是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 。

（6）對表中數據進行分析并得出結論：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。                                                                                                        

（7）在冬季的人工大棚中種植蔬菜，需要確定合適的光照強度，因為光照不夠會降低產量，而提供多余的光照還會浪費錢。通過該實驗還不能確定最適合黑藻生長的光照強度，請寫出該如何開展進一步的探究：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

Answer 1

(16分)

（1）葉綠體、線粒體、細胞質基質（2分，不分順序，全對才給分）

（2）光照強度(2分)    C0₂(或NaHCO₃溶液)、溫度、PH值、黑藻(2分，要求至少答出兩項)

（3）讀量筒中收集到的水的體積(2分)

（4）(2分，坐標軸標識、繪圖各1分)

（5）黑藻自身的呼吸作用會消耗氧氣(2分)

（6）在20---200W范圍內隨著光照強度的不斷升高，光合作用產生的氧氣量也在升高，但光照強度達500W時氧氣量反而降低，說明適度提高光照強度可以提高光合作用的強度。(2分，分析及結論各1分，其它合理答案也給分)

（7）在100-500W范圍內設置多組梯度進行實驗(2分，范圍及梯度各1分)

解析:

考查影響光合作用的因素。

（1）葉肉細胞內產生ATP的生理過程有呼吸作用和光合作用，場所分別是細胞質基質、線粒體和葉綠體。

（2）該實驗的目的是探究光照強度對光合作用強度的影響。自變量是光照強度，因變量的光合作用強度。無關變量有CO2濃度、溫度、pH值、黑藻等。

（3）量筒中收集到水，是因為植物進行光合作用產生氧氣導致的。所以量筒中的水的體積能代表氧氣的體積。

（4）根據測得的氧氣的體積的平均值繪圖。同時需注意坐標含義。

（5）黑藻在光下既能進行光合作用又能進行呼吸作用，所以測得的是凈光合作用，即光合作用產生的氧氣量與有氧呼吸消耗氧氣量的差值。

（6）從表中可以看出，凈光合作用強度與光照強度之間存在分段關系。

（7）從表中只能得出，黑藻的最適光照強度介于100~500W之間，欲測得最適光照強度，可在二者之間設置多組梯度進行實驗。