Question

某同学选用金鱼藻为材料，利用图甲装置进行“探究环境因素对光合作用的影响”的活动，实验结果如图乙所示。

请回答下列问题：

(1)本实验的自变量是____________________________，可通过观察一定时间内________________________来判断光合速率的大小。

(2)若将图甲中的光照撤离，则短时间内金鱼藻叶绿体中RuBP的含量将________。

(3)t₁→t₂，金鱼藻叶绿体__________上的色素吸收光能增加，水裂解为________和O₂的速率加快，带动碳反应速率加快。

(4)t₄改为黑暗后，光合速率未立即降低到0，原因是之前光照下积累了部分ATP和NADPH，继续为三碳酸还原为________的过程提供________________(物质)。

Answer

CO2浓度、光照强度 收集的氧气量（或O2释放量） 减少 类囊体膜 H+、e- 三碳糖磷酸 磷酸基团和氢

【解析】试题分析：图甲实验装置中，烧杯中放置的是二氧化碳缓冲液，并且提供光照，该缓冲液可以为光合作用提供稳定的二氧化碳来源，此时装置中变化的气体是氧气，表示净光合速率强度。影响光合作用的环境因素包括：光照强度、温度、二氧化碳浓度等。光照强度主要影响光合作用过程中的光反应阶段，光照增强，光反应产生的ATP和[H]会增多，从而促进暗反应；温度主要通过影响光合作用过程中酶的活性进而影响光合作用强度；二氧化碳在暗反应阶段参与二氧化碳的固定。

（1）根据甲图分析，烧杯中的碳酸氢钠是二氧化碳缓冲液，并且提供光照，说明该实验的自变量是二氧化碳浓度和光照强度，因变量是净光合作用强度，可以用收集的氧气量表示。

（2）若将图甲中的光照撤离，光反应停止，为暗反应提供的[H]和ATP减少，导致三碳化合物生成五碳化合物（RuBP）减少，适宜则短时间内金鱼藻叶绿体中RuBP的含量将降低。

（3）图乙中t1→t2加入充足恒定的光照，则位于类囊体薄膜上的叶绿体色素吸收光能增加，水光解产生氧气、H+、e-的速度也增加，从而促进暗反应的进行。

（4）t4改为黑暗后，由于之前光照下积累了部分ATP和NADPH，继续为三碳酸还原为三碳糖磷酸的过程提供磷酸基团和氢，所以光合速率未立即降低到0。

【点睛】本题考查了探究光合速率和呼吸速率的实验设计等方面的知识，意在考查考生分析实验装置的能力和实验设计的能力，具有一定的难度，对考生的能力要求较高。考生要能够明确NaHCO3溶液和NaOH溶液在该探究实验中的作用；并且能够从曲线中获取有效解题信息。