Question

【題目】下圖是取生長旺盛、狀態一致的新鮮綠葉,用打孔器打出若干葉圓片,平均分成四組,在相同的密閉裝置內,其他條件相同且適宜的情況下,分別置于四種不同溫度下(t1、t2、t3、t4),測得相同光照時間后各裝置中O2的增加值及黑暗條件下的O2消耗值。回答下列問題:

（1）葉綠體中光反應發生的場所是________ ，適宜光照條件下此處發生的能量變化是___________。本實驗中能減少實驗誤差保證實驗的可信性的措施有____________________________________ （答兩點即可）。

（2）t1溫度比t2溫度條件下C3化合物的合成速率___（填“大”或“小”）。

（3）t4溫度條件下的光合速率__________（填“大于、小于或等于”）t3溫度條件的光合速率。

（4）若在該光照條件下探究新鮮葉片積累有機物的最適溫度，你的實驗設計思路是_____________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】類囊體薄膜 光能轉化為ATP中活躍的化學能 生長旺盛、狀態一致的葉圓片、新鮮綠葉均等分組、相同的光照時間、相同的光照強度 小 大于 在一定溫度范圍內,設置一系列溫度梯度, 測定該光照強度下各溫度條件下O2的增加值,O2增加值的峰值所對應的溫度即最適溫度

【解析】

本題以實驗為依托，采用圖文結合的形式主要考察學生對實驗結果的分析和處理能力。依據題意和實驗設計遵循的原則準確定位實驗目的（探究不同的溫度條件對新鮮綠葉的凈光合速率、呼吸速率的影響），找出實驗變量（自變量、因變量和無關變量）。在此基礎上，圍繞題意和光合作用的過程、呼吸作用等相關知識，從題圖中提取信息，對各問題情景進行解答。

（1）葉綠體中光反應發生的場所是類囊體薄膜，適宜光照條件下此處發生的能量變化是光能轉化為ATP中活躍的化學能。依題意可知：本實驗的自變量是不同溫度，因變量是光照條件下各裝置O2的增加值及黑暗條件下的O2消耗值。為了能減少實驗誤差，保證實驗的可信性，無關變量應控制相同，因此相應的措施有: 生長旺盛、狀態一致的葉圓片、 新鮮綠葉均等分組、相同的光照吋同、相同的光照強度等。

（2）裝置O2的增加值=葉圓片光反應的O2產生值-呼吸作用的O2消耗值。柱形圖顯示，相比于t2溫度條件下，t1溫度條件下的O2增加值低，說明t1溫度條件下的光反應速率低，產生的[H]和ATP少，因此C3化合物的合成速率小。

（3）黑暗條件下O2的消耗值表示呼吸速率，光照條件下的O2增加值表示凈光合速率，而凈光合速率=光合速率-呼吸速率。t3、t4溫度條件下的凈光合速率依次是12.2mg/h和12.0mg/h，呼吸速率依次是8.0mg/h和12.0mg/h，進而推知：光合速率依次是20.2mg/h和24.0mg/h。可見，t4溫度條件下的光合速率大于t3溫度條件的光合速率。

（4）新鮮葉片積累有機物的量的多少取決于凈光合速率的大小，凈光合速率越大，新鮮葉片積累有機物的量越多。若在該光照條件下探究新鮮葉片積累有機物的最適溫度，則自變量是不同溫度，因變量是光照條件下各裝置O2的增加值，因此實驗設計的思路是：在一定溫度范圍內，設置一系列溫度梯度的實驗，測定該光照強度下的各溫度條件下O2的增加值，O2增加值峰值所對應的溫度即為最適溫度。