Question

【題目】伊樂藻在我國是比較常見的水生植物。因其取材方便，常作為生物學實驗的材料。請據下圖回答問題：

（1）若將一枝伊樂藻浸在加有適宜培養液的大試管中（室溫20℃），可觀察到光下枝條會放出氣泡。常以太陽燈（冷光源）作為光源，移動太陽燈使之與大試管的距離不同，結果如圖2中曲線1所示（光合速率用單位時間O2釋放量表示）。該實驗研究的是________________對光合速率的影響。使用冷光源的目的是________________。

（2）如果其他條件不變，CO2濃度增大，圖2中A點會________（填“上移”或“下移”）；若將裝置由明處移至黑暗處，則細胞中C5的含量________。

（3）若在室溫10℃和30℃時再分別進行實驗，結果如曲線2和曲線3，D點的限制因素主要是________。BC段的限制因素主要是________。

（4）若圖3中，①②③④⑤⑥表示氣體進出過程，則圖2中C點會發生的過程是（用數字表示）________________。

（5）利用圖1裝置，進行光合作用的相關探究實驗，除題中探究內容之外，還可以探究的課題是________________。

Answer 1

【答案】光照強度排除溫度這一無關變量對實驗結果的影響上移減少溫度光照強度①②探究CO2濃度對光合作用的影響

【解析】

分析圖示，“移動太陽燈（冷光源）使之與大試管的距離不同”說明光照強度影響光合作用強度。實驗時，一般改變的條件就是自變量，在本實驗中改變的是太陽燈與大試管的距離，二者之間距離不同，光照強度不同，說明自變量是光照強度不同；碳酸氫鈉的作用是維持容器中二氧化碳的穩定，當二氧化碳含量高時，碳酸氫鈉吸收多余的二氧化碳，當二氧化碳含量低，碳酸氫鈉釋放二氧化碳；影響光合作用的因素主要有光照強度、溫度和二氧化碳的濃度，從這些因素去分析；實際的光合作用速率=表觀光合作用速率+呼吸作用速率。

（1）在本實驗中改變太陽燈與試管的距離也就意味著改變光合作用強度，故該小組的實驗研究的是光照強度對光合速率的影響。冷光源是幾乎不含紅外線光譜的發光光源，比如現在比較流行的LED光源就是典型的冷光源，該實驗使用冷光源可以排除溫度這一無關變量對實驗結果的干擾。

（2）分析圖形可知，A點限制光合作用的因素不是光照強度，而是CO2濃度、溫度等其他因素，所以其他條件不變，CO2濃度增大，光合作用速率增大，圖2中A點會上移。若將裝置由明處移至黑暗處，則光反應產生的ATP和還原氫減少，導致三碳化合物還原生成五碳化合物減少。

（3）曲線2和曲線3分別是在室溫10℃和30℃時進行的實驗，D點的光合作用速率降低是因為溫度低，降低了酶的活性。BC段兩條曲線重合，光合速率都比較低，是因為光照強度太低。

（4））圖2中C點氧氣釋放量為0，即光合作用等于呼吸作用，對應圖3中①②過程。

（5）圖1中用碳酸氫鈉溶液，可提供二氧化碳，所以還可以探究二氧化碳濃度對光合作用的影響。