Question

回答下列关于植物的光合作用的问题

CO₂的浓度、光照强度、温度是最常见的影响光合作用的因素，某学生兴趣小组用真空渗水法探究影响某植物光合作用的因素，设计方案如表3。

表3

组别	实验条件	30min内上浮叶圆片平均数（片）
温度	光照强度	NaHCO3浓度
组1	20℃	80w白炽灯	2%
组2	10℃	120w白炽灯	2%
组3	20℃	w白炽灯	2%
组4	30℃	120w白炽灯	2%
组5	20℃	40w白炽灯	2%
组6	20℃	80w白炽灯	1%
组7	℃	80w白炽灯	0%

（1）为探究温度对光合作用的影响，应将组3中的白炽灯亮度控制为________w。为探究CO₂浓度对光合作用的影响，应将组7中的温度控制为__________℃。

（2）依据真空渗水法探究影响某植物光合作用的因素实验的基本原理，本实验可根据实验变量中的

____________能比较光合作用的强弱，原因是植物光合作用的___________阶段产生的___________会积累在细胞间隙。

某研究人员根据系列实验得到的大量数据绘制了下列曲线图10、图11、图12。

（3）图10中，随着光照强度不断增加到某一强度时，叶圆片上浮片数不再增加的原因是受________和

_________外界因素的限制。

（4）若25℃-30℃为最适温度，则图11中的A曲线表示的温度为____________（多选）

A.5℃    B.25℃     C.45℃     D.65℃

（5）若图12为20℃时测量绘制的曲线图，则组1、组5实验结果中，30min内上浮叶圆片平均数（片）分别为___________、_____________。

Answer

120 20 30min内上浮叶圆片平均数（片） 光反应 氧气 温度 CO2浓度 AC 6 3

【解析】试题分析：影响光合速率的条件：光照强度、温度和空气中二氧化碳浓度。光强度：光合速率随光强度的增加而增加，但在强度达到全日照之前，光合作用已达到光饱和点时的速率，即光强度再增加光合速率也不会增加。温度：光合作用是化学反应，其速率应随温度的升高而加快。但光合作用整套机构却对温度比较敏感，温度高则酶的活性减弱或丧失，所以光合作用有一个最适温度。二氧化碳浓度：空气中二氧化碳浓度的增加会使光合速率加快。光照强度、温度和二氧化碳浓度对光合作用的影响是综合性的。

（1）生物实验应该遵循单一变量原则，所以探究温度对光合作用的影响实验中，各组（2、3、4组）的光照强度为无关变量，应该保持相同，因此应将组3中的白炽灯亮度控制为120w。探究CO2浓度对光合作用的影响实验中，各组（1、6、7组）的温度为无关变量，应该保持相同，因此应将组7中的温度控制为20℃。

（2）本实验的自变量有温度、二氧化碳浓度、光照强度等，因变量是光合作用强度。植物光合作用的光反应阶段产生的氧气会积累在细胞间隙，导致叶片上浮，所以可以用30min内上浮叶圆片平均数（片）表示光合作用强度。

（3）图10中，随着光照强度不断增加到某一强度时，叶圆片上浮片数不再增加，说明此时限制光合作用的因素表示光照强度，而是温度和二氧化碳浓度。

（4）已知植物光合作用的最适温度为25℃-30℃，而图中A曲线光合作用最弱，可能是因为温度高于30℃或者低于10℃导致的，如5℃、45℃，但是65℃太高了，酶已经失活，没有光合作用发生了。

（5）图12中，组1中为80w白炽灯、NaHCO3浓度2%，对应中间的曲线，叶片数为6；组5中为40w白炽灯、NaHCO3浓度2%，叶片数为3。

【点睛】本题考查的本质是对光合作用过程和影响因素的理解，解题的关键是要结合光合作用和呼吸作用的图表以及相关的化学反应方程式，进行相关生理过程的分析。