Question

（16分）为探究影响光合速率[单位/(μmol·m²·s^－1)]的因素，科研人员利用玉米和大麦在适宜的温度、光照强度下进行有关实验，结果如下图。请回答下列问题。

（1）从图中可以看出，影响光合作用的因素有____________、__________和________。

（2）如果将长势相同的玉米和大麦幼苗共同种植在一个透明密闭的装置中，保持题干中的条件和21%的O2环境，一段时间后，________幼苗先死亡。理由是_______________________________。

（3）某人拟利用下列材料用具设计实验，进一步探究较低和较高氧气浓度对玉米光合速率的影响。请帮助完成下列实验方案。

材料用具：玉米幼苗3株，适宜浓度的完全培养液(含植物生长的全部必需无机盐离子)，适宜浓度的NaHCO₃溶液(维持CO₂含量在大气水平)，培养装置，照明灯，O₂发生器等。

实验步骤：

①组装培养装置并编号为甲、乙、丙。培养装置除规格满足实验需要并方便添加物质和取样分析外，还应________________________。

②向甲、乙、丙中分别加入等量且适量的完全培养液和NaHCO₃溶液，振荡摇匀，各放入1株玉米幼苗。

③向装置甲、乙中分别充入相同体积的4% O₂和50% O₂，丙组_____________作为对照。

④在相同且适宜(的光照、温度等)条件下培养一段时间，实验过程中保持培养液的有氧环境。

⑤观察记录实验数据，比较得出结论。

结果与结论(略)。

讨论：为尽量减少实验的偶然误差，对实验材料的处理应注意：

a．幼苗应生长良好且长势一致；

b．________________________________________________________________。

Answer

（16分，除注明外，每空2分）

（1）植物类型(或植物种类) CO2浓度（1分） O2浓度（1分）

（2）大麦 在其他条件相同时，玉米的光合速率比大麦高得多（2分），且玉米能利用低浓度CO2进行光合作用，大麦不能(其他合理答案也可)（2分）

（3）①透明且密闭 ③充入相同体积的21% O2

讨论：b．进行平行重复实验(或每组需用多株玉米幼苗进行实验)

【解析】

试题分析：（1）由曲线图可知，不同植物（如图中的大麦和玉米）在相同条件下光合速率不同，同一植物在不同的CO2浓度和O2浓度条件下光合速率不同，所以影响光合作用的因素有植物种类、CO2浓度和O2浓度。

（2）由图可知，在其他条件相同时，玉米的光合速率比大麦高得多，且玉米能利用低浓度CO2进行光合作用，大麦不能，所以将长势相同的玉米和大麦幼苗共同种植在一个透明密闭的装置中（保持题干中的条件和21%的O2环境），一段时间后，大麦幼苗先死亡。

（3）由题干结合第（2）小题可知，装置要保证能控制和测定气体浓度，并能进行光合作用，故应透明且密闭。联系题干信息，对照组应充入相同体积的21%O2，这也是正常大气中的O2浓度。在对照实验中，各组的条件应符合等量最适原则（幼苗应生长良好且长势一致）和平行重复原则，以避免偶然因素导致的误差。

考点：本题考查的相关知识影响光合速率的因素和探究实验，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论；具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理。