Question

3．某生物興趣小組將一枝伊樂(lè)藻浸在盛有培養(yǎng)液的大試管長(zhǎng)，改變光源與大試管的距離，觀察記錄伊樂(lè)藻放出氣泡數(shù)，以單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的氣泡數(shù)表示光合作用速率．該小組在室溫10℃、20℃、30℃條件下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如曲線1、2、3所示，請(qǐng)分析回答：

（1）該實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖茄芯抗庹諒?qiáng)度、溫度對(duì)光合速率的影響，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的氣泡數(shù)表示凈（填“實(shí)際”或“凈”）光合作用速率．
（2）圖2中BC段的限制因素主要是光照強(qiáng)度，C點(diǎn)時(shí)細(xì)胞中產(chǎn)生[H]的細(xì)胞器是線粒體、葉綠體．若將圖1中光源功率加大，其他實(shí)驗(yàn)條件不變，則C點(diǎn)將向右移動(dòng)．
（3）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)日光燈與大試管的距離由150cm移動(dòng)至90cm時(shí)，試管中無(wú)氣泡產(chǎn)生．如何解釋這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．光照強(qiáng)度較弱，光合作用速率（強(qiáng)度）小于呼吸作用速率（強(qiáng)度），沒有氧氣（氣泡）的釋放．
（4）假如用伊樂(lè)藻作為實(shí)驗(yàn)材料證明光合作用產(chǎn)生的O₂來(lái)自H₂O而不是CO₂，請(qǐng)你寫出實(shí)驗(yàn)思路及結(jié)果．
實(shí)驗(yàn)思路：分別將C¹⁸O₂和H¹⁸₂O提供給兩組伊樂(lè)藻，分別檢測(cè)兩組伊樂(lè)藻釋放的氧氣的放射性．
實(shí)驗(yàn)結(jié)果：只有提供組的伊樂(lè)藻能釋放¹⁸O₂．

Answer 1

分析 分析圖示，“移動(dòng)太陽(yáng)燈（冷光源）使之與大試管的距離不同”說(shuō)明是光照強(qiáng)度影響光合作用強(qiáng)度．實(shí)驗(yàn)在研究時(shí)，確定變量時(shí)一般是改變的條件就是變量，在本實(shí)驗(yàn)中改變的是移動(dòng)太陽(yáng)燈與大試管的距離不同，說(shuō)明變量是光照強(qiáng)度不同；碳酸氫鈉的作用是維持容器中二氧化碳的穩(wěn)定，當(dāng)二氧化碳含量高時(shí)，碳酸氫鈉吸收多余的二氧化碳，當(dāng)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(qiáng)度、溫度和二氧化碳的濃度，從這些因素去分析；實(shí)際的光合作用速率=表觀光合作用速率+呼吸作用．

解答 解：（1）在該實(shí)驗(yàn)中改變太陽(yáng)燈與試管的距離也就意味著改變光合作用強(qiáng)度，故該小組的實(shí)驗(yàn)研究的是光照強(qiáng)度和溫度對(duì)光合速率的影響．試管中的氧氣是氧氣的釋放量，氧氣的釋放量=氧氣的產(chǎn)生量（真正的光合作用強(qiáng)度）-呼吸作用消耗的氧氣，所以代表凈光合作用強(qiáng)度．
（2）分析BC段，BC段是在同一個(gè)二氧化碳的濃度下，不同溫度下的曲線，而且在不同溫度下，曲線是重合的，說(shuō)明改變溫度不影響光合作用強(qiáng)度，但是改變太陽(yáng)燈的距離，光合作用強(qiáng)度改變，說(shuō)明影響B(tài)C段的因素是光合作用強(qiáng)度．C點(diǎn)代表氧氣的釋放量為0，說(shuō)明光合作用強(qiáng)度=呼吸作用強(qiáng)度，所以C點(diǎn)既進(jìn)行光合作用又進(jìn)行呼吸作用，產(chǎn)生[H]的場(chǎng)所為線粒體和葉綠體．若將圖1中光源功率加大，光合速率增大，其他實(shí)驗(yàn)條件不變，則C點(diǎn)將向右移動(dòng)．
（3）當(dāng)日光燈與大試管的距離由150cm移動(dòng)至90cm時(shí)，試管中無(wú)氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明光照強(qiáng)度較弱，光合作用速率小于呼吸作用速率，沒有氧氣的釋放．
（4）用伊樂(lè)藻作為實(shí)驗(yàn)材料證明光合作用產(chǎn)生的O₂來(lái)自H₂O而不是CO₂，用¹⁸O分別標(biāo)記CO₂和H₂O，分別將C¹⁸O₂和H₂O、CO₂和H₂¹⁸O提供給兩組伊樂(lè)藻，分別檢測(cè)兩組伊樂(lè)藻光合作用釋放的氧氣，發(fā)現(xiàn)¹⁸O只出現(xiàn)在用H₂¹⁸O組的伊樂(lè)藻中．
故答案為：
（1）光照強(qiáng)度、溫度    凈
（2）光照強(qiáng)度   葉綠體和線粒體   右
（3）光照強(qiáng)度較弱，光合作用速率（強(qiáng)度）小于呼吸作用速率（強(qiáng)度），沒有氧氣（氣泡）的釋放
（4）實(shí)驗(yàn)思路：分別將C¹⁸O₂和H¹⁸₂O提供給兩組伊樂(lè)藻，分別檢測(cè)兩組伊樂(lè)藻釋放的氧氣的放射性
實(shí)驗(yàn)結(jié)果：只有提供組的伊樂(lè)藻能釋放¹⁸O₂

點(diǎn)評(píng) 本題考查對(duì)有關(guān)實(shí)驗(yàn)坐標(biāo)曲線圖的理解，意在考查考生能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀點(diǎn)，通過(guò)比較、分析與綜合等方法對(duì)某些生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行解釋、推理，做出合理的判斷的能力．影響光合作用的因素主要有光照強(qiáng)度、溫度、二氧化碳濃度，在設(shè)計(jì)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，要充分考慮到單一變量的原則，在本題中利用碳酸氫鈉就可以保證二氧化碳的濃度的穩(wěn)定性，確保影響光合作用的強(qiáng)度的因素不來(lái)自于二氧化碳的濃度．