Question

8．如圖是測定金魚藻光合作用的實驗裝置；表中數(shù)據(jù)是在適宜（恒定）測試條件下，改變光源與燒杯距離測得的金魚藻放出的氣泡數(shù)，請仔細分析回答下列問題：

燈源與燒杯的距離（cm）	10	15	20	25	30	35	40	45
氣泡數(shù)（個/min）	15	15	10	8	6	4	2	0

（1）本實驗的目的是研究光照強度對光合作用速率的影響．
（2）從圖中或表中可得出的結(jié)論是在一定范圍內(nèi)，光合作用速率隨光照增強而加快，達到最大值后則不再加快．
（3）當燈泡與燒杯的距離由15cm減小到10cm后，產(chǎn)生氣泡數(shù)不再增多，原因是：光照強度到達一定強度后，光合作用速率不再加快，此時限制因素主要是CO₂濃度、光合色素的含量．
（4）若將燈泡與燒杯間的距離固定在15cm處，溫度適宜，光照較長時間后發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生的氣泡數(shù)明顯逐漸減少．產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是CO₂缺少，形成的C₃少，導致[H]和ATP消耗減少，從而抑制了光反應．
（5）據(jù)表中數(shù)據(jù)估計，呈現(xiàn)如圖2量變關(guān)系時的燈泡與燒杯間的距離為45cm，若植物葉肉細胞的O₂和CO₂的量變關(guān)系長期處于這種情況，植物能否正常生長？否，原因是此時的光照強度下，植物光合作用合成的有機物全部被呼吸作用分解消耗，有機物的積累為零，（或植物同化作用等于異化作用），所以植物不能生長．

Answer 1

分析 分析實驗可知，實驗的自變量為改變光源與燒杯距離即可表示不同的光照強度，因變量為金魚藻放出的氣泡數(shù)，而實驗過程中溫度條件恒定且適宜，因此該實驗是探究光照強度對植物光合作用的影響．
圖2中，葉綠體產(chǎn)生的氧氣和線粒體產(chǎn)生的二氧化碳剛好互為利用，表示光合作用強度等于呼吸作用強度．
表格中可以看出，隨著光照強度的減弱光合作用強度不斷減弱，在距離為45cm時氣泡數(shù)降為0，表明此時凈光合作用量為0．

解答 解：（1）分析實驗可知，實驗的自變量為“改變光源與燒杯距離”，即光照強度，實驗的因變量為光合速率，因此本實驗的目的是研究光照強度對光合作用速率的影響．
（2）表格中產(chǎn)生的氣泡數(shù)表示光合速率，表中數(shù)據(jù)可以看出，在一定范圍內(nèi)，光合作用速率隨光照增強而加快，達到最大值后則不再加快．
（3）植物的光合作用具有光飽和點，即光照強度到達一定強度后，光合作用速率不再加快，產(chǎn)生氣泡數(shù)不再增多，此時限制因素主要是CO₂濃度、光合色素的含量．
（4）若將燈泡與燒杯間的距離固定在15cm處，溫度適宜，光照較長時間后發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生的氣泡數(shù)明顯逐漸減少，這是由于CO₂缺少，形成的C₃少，導致[H]和ATP消耗減少，從而抑制了光反應．
（5）圖2中光合效率等于呼吸效率，光合作用產(chǎn)生的O₂正好供給呼吸作用利用，呼吸作用產(chǎn)生的CO₂正好供給光合作用，即植物的凈光合作用為0，產(chǎn)生氣泡數(shù)為0，對應表中燈與燒杯間的距離為45cm．若植物葉肉細胞的O₂和CO₂的量變關(guān)系長期處于這種情況，植物將不能正常生長，原因是此時的光照強度下，植物光合作用合成的有機物全部被呼吸作用分解消耗，有機物的積累為零，（或植物同化作用等于異化作用），所以植物不能生長．
故答案為：
（1）研究光照強度對光合作用速率的影響
（2）在一定范圍內(nèi)，光合作用速率隨光照增強而加快，達到最大值后則不再加快
（3）光照強度到達一定強度后，光合作用速率不再加快（或已達到光飽和點）
CO₂濃度、光合色素的含量
（4）CO₂缺少，形成的C₃少，導致[H]和ATP消耗減少
（5）45cm     否
此時的光照強度下，植物光合作用合成的有機物全部被呼吸作用分解消耗，有機物的積累為零，（或植物同化作用等于異化作用），所以植物不能生長

點評 本題難度中等，屬于考綱理解層次，考查光合作用過程中的物質(zhì)變化、呼吸作用的場所、影響光合作用的環(huán)境因素以及光合作用和呼吸作用的關(guān)系等知識．解答本題的關(guān)鍵是理解燈源與燒杯之間的距離反映光照強度的大小以及表格中數(shù)據(jù)表示的是凈光合作用量．