Question

17．圖甲曲線表示某植物在恒溫30℃時(shí)光合速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系，圖乙是某同學(xué)“探究影響植物光合速率的因素”的實(shí)驗(yàn)裝置圖．試回答：

（1）圖甲曲線中，當(dāng)光照強(qiáng)度為W點(diǎn)時(shí)，葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體；
（2）利用圖乙裝置來探究影響植物光合作用的因素實(shí)驗(yàn)中，若在燈與廣口瓶之間放一隔熱裝置（假設(shè)對(duì)透光性無影響），這時(shí)我們可用這個(gè)裝置來探究光照強(qiáng)度與光合速率的關(guān)系．光照強(qiáng)度是自變量，可以通過改變廣口瓶與燈之間的距離來改變這一自變量，也可通過變換燈管的功率來改變；
（3）若實(shí)驗(yàn)中每隔15min改變一次廣口瓶與燈之間的距離，隨著時(shí)間與距離的增加，氣泡產(chǎn)生速率下降，產(chǎn)生這一結(jié)果的原因是：①光照強(qiáng)度減弱，光合作用產(chǎn)生的O₂減少；②水中CO₂含量逐漸下降，光合作用產(chǎn)生的O₂減少．
（4）據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)土壤干旱時(shí)，植物根細(xì)胞會(huì)迅速合成某種化學(xué)物質(zhì)X．有人推測(cè)根部合成的X運(yùn)輸?shù)饺~片，能調(diào)節(jié)氣孔的開閉．他們做了如下實(shí)驗(yàn)：從該植株上剪取大小和生理狀態(tài)一致的3片葉片，分成三組，分別將葉柄下部浸在不同濃度X的培養(yǎng)液中，以分析葉片中X物質(zhì)濃度與氣孔開放程度之間的關(guān)系．一段時(shí)間后，可以測(cè)得的有關(guān)數(shù)據(jù)；（注：氣孔導(dǎo)度越大，氣孔開啟程度越大．）
①以上方案有不完善的地方，請(qǐng)指出來并加以改正：a樣本量太�。畱�(yīng)“取大小和生理狀態(tài)一致的葉片若干，平均分為三組”；，b缺乏空白對(duì)照．應(yīng)增加1組，將葉片的葉柄下部浸在不含X的培養(yǎng)液中；
②方案完善后，測(cè)得有關(guān)數(shù)據(jù)，得到下表的結(jié)果．

測(cè)量指標(biāo) 分組	培養(yǎng)液中X的濃度/mol•m-3
	5×10-5	5×10-3	5×10-1
葉片中X的濃度/mol•g-1（鮮重）	2.47	2.97	9.28
葉片中的氣孔導(dǎo)度/mol•m-2•a-1	0.54	0.43	0.27

由此可以推測(cè)，隨著培養(yǎng)液中X濃度的增大，植物光合作用強(qiáng)度降低，原因是隨著培養(yǎng)液中X濃度的增大，氣孔關(guān)閉程度逐漸增大，CO₂吸收減少．

Answer 1

分析 在解答產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所時(shí)要分情況答題：只進(jìn)行呼吸作用（細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體）和同時(shí)進(jìn)行光合作用和呼吸作用（葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體）．溫度會(huì)影響酶的活性，要根據(jù)題中所給條件，確定將溫度調(diào)節(jié)到25℃后光合作用和呼吸作用的酶活性分別如何改變．在解答第（4）小題時(shí)，關(guān)鍵要從影響光合作用的環(huán)境因素的角度分析．

解答 解：（1）光照強(qiáng)度為W點(diǎn)時(shí)，葉肉細(xì)胞既進(jìn)行光合作用，又進(jìn)行呼吸作用，因此此時(shí)細(xì)胞中合成ATP的過程是呼吸作用光合作用，場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體．
（2）利用圖乙裝置來探究影響植物光合作用的因素實(shí)驗(yàn)中，若在燈與廣口瓶之間放一隔熱裝置（假設(shè)對(duì)透光性無影響），這時(shí)我們可用這個(gè)裝置來探究光照強(qiáng)度與光合速率的關(guān)系．光照強(qiáng)度是自變量，可以通過改變廣口瓶與燈之間的距離來改變這一自變量，也可通過變換燈管的功率來改變．
（3）水藻進(jìn)行光合作用吸收二氧化碳釋放氧氣，隨著距離的增加，會(huì)導(dǎo)致水藻接受的光照減弱，光合作用減弱，釋放的氧氣量減少；同時(shí)溶液中二氧化碳濃度降低也會(huì)降低光合速率，從而使產(chǎn)生的氧氣減少．
（4）①a、實(shí)驗(yàn)中用了大小和生理狀態(tài)一致的4葉片，每組只有1片葉，數(shù)量較少，具有較大的偶然性不夠科學(xué)，因此應(yīng)取大小和生理狀態(tài)一致的葉片若干，平均分成四組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
b、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)要遵循對(duì)照原則和單一變量原則，無關(guān)變量應(yīng)該相同且適宜．本實(shí)驗(yàn)缺乏空白對(duì)照．應(yīng)增加1組，將葉片的葉柄下部浸在不含X的培養(yǎng)液中．
②由表格中數(shù)值可得知，隨著培養(yǎng)液中X濃度的增大，氣孔導(dǎo)度越�。�而氣孔導(dǎo)管越小，氣孔開啟程度越小，CO₂吸收越少，植物光合作用強(qiáng)度越�。�
故答案為：
（1）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體
（2）光照強(qiáng)度    光照強(qiáng)度    距離
（3）①光照強(qiáng)度減弱，光合作用產(chǎn)生的O₂減少
②水中CO₂含量逐漸下降，光合作用產(chǎn)生的O₂減少
（4）①a．樣本量太�。畱�(yīng)“取大小和生理狀態(tài)一致的葉片若干，平均分為三組”
b．缺乏空白對(duì)照．應(yīng)增加1組，將葉片的葉柄下部浸在不含X的培養(yǎng)液中
②降低，隨著培養(yǎng)液中X濃度的增大，氣孔關(guān)閉程度逐漸增大，CO₂ 吸收減少

點(diǎn)評(píng) 本題中的前三小題難度適中，后一小題考生的得分率往往較低，并且主觀性較強(qiáng)，對(duì)考生的分析能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力有較高的要求，考生在平時(shí)學(xué)習(xí)過程中要注意知識(shí)的積累和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)．