Question

【題目】為探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響，進(jìn)行如下相關(guān)實(shí)驗(yàn)：

材料用具：打孔器，40W日光燈，40W紫外燈，燒杯，適宜濃度的碳酸氫鈉溶液，適宜濃度的含葡萄糖的碳酸氫鈉溶液，菠菜葉片等。

方法步驟：用打孔器將菠菜葉片打成大小相等的圓葉片，并將相同數(shù)量的圓葉片分別放入A～E五組燒杯中，在適宜的條件中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)定并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果（見(jiàn)下表）。

組別	燒杯中液體成分	處理?xiàng)l件	檢測(cè)結(jié)果
A	碳酸氫鈉溶液	日光燈	+ +
B	碳酸氫鈉溶液	日光燈+紫外燈	+
C	碳酸氫鈉溶液液	黑暗	-
D	含葡萄糖的碳酸氫鈉溶液	日光燈	+ + +
E	含葡萄糖的碳酸氫鈉溶液	黑暗	+ +

注：“+”表示檢測(cè)出淀粉，“+”的數(shù)量表示檢測(cè)出的淀粉含量，“-”表示未檢測(cè)出淀粉。

（1）分析可知，該實(shí)驗(yàn)的自變量是燒杯中液體成分和_______________，檢測(cè)結(jié)果中淀粉的含量不能直接表示總光合作用強(qiáng)度，原因是____________________________。

（2）實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將菠菜在黑暗中放置一段時(shí)間，原因是____________________________。

（3）在A組的光照條件下，葉肉細(xì)胞中CO2的消耗場(chǎng)所和產(chǎn)生場(chǎng)所分別是______________和____________。

（4）與A組相比，B組產(chǎn)生的淀粉少，原因是______________，D組的淀粉含量最高，說(shuō)明離體的葉肉細(xì)胞除利用日光燈的光能進(jìn)行光合作用合成淀粉，還可以______________。

Answer 1

【答案】處理?xiàng)l件（光照條件） 檢測(cè)結(jié)果只能反映凈光合作用強(qiáng)度 排除葉片中原有淀粉對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾 葉綠體基質(zhì) 線粒體基質(zhì) 紫外光能抑制植物細(xì)胞的光合作用 直接利用葡萄糖合成淀粉

【解析】

影響光合作用的環(huán)境因素。

1.溫度對(duì)光合作用的影響：在最適溫度下酶的活性最強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度最大，當(dāng)溫度低于最適溫度，光合作用強(qiáng)度隨溫度的增加而加強(qiáng)，當(dāng)溫度高于最適溫度，光合作用強(qiáng)度隨溫度的增加而減弱。

2.二氧化碳濃度對(duì)光合作用的影響：在一定范圍內(nèi)，光合作用強(qiáng)度隨二氧化碳濃度的增加而增強(qiáng)。當(dāng)二氧化碳濃度增加到一定的值，光合作用強(qiáng)度不再增強(qiáng)。

3.光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響：在一定范圍內(nèi)，光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度的增加而增強(qiáng)。當(dāng)光照強(qiáng)度增加到一定的值，光合作用強(qiáng)度不再增強(qiáng)。

（1）由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，該實(shí)驗(yàn)的自變量是燒杯中液體成分的不同和光照條件的變化，檢測(cè)結(jié)果中淀粉的含量不能直接表示總光合作用強(qiáng)度，因?yàn)闄z測(cè)出的淀粉的量表示的是光合作用有機(jī)物的凈積累，而總光合作用強(qiáng)度等于凈光合與呼吸速率之和。

（2）因?yàn)闄z測(cè)的指標(biāo)是淀粉的量，因此為了排除葉片中原有淀粉對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，需要在實(shí)驗(yàn)前將菠菜在黑暗中放置一段時(shí)間進(jìn)行饑餓處理。

（3）在A組的光照條件下，有碳酸氫鈉溶液提供CO2，又有光照條件，此時(shí)葉肉細(xì)胞既進(jìn)行光合作用，又進(jìn)行呼吸作用，據(jù)此可知，葉肉細(xì)胞中CO2的消耗場(chǎng)所為葉綠體基質(zhì)（暗反應(yīng)），而產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所為線粒體基質(zhì)（有氧呼吸第二階段）。

（4）與A組相比，B組又接受了紫外光的照射，而產(chǎn)生了較少的淀粉，因此可推測(cè)紫外光能抑制植物細(xì)胞的光合作用，D組與A組的不同在于溶液中增加了葡萄糖，因而淀粉含量最高，據(jù)此推測(cè)離體的葉肉細(xì)胞除利用日光燈的光能進(jìn)行光合作用合成淀粉，還可以直接利用溶液中葡萄糖合成淀粉，從而導(dǎo)致了淀粉含量上升。