Question

13．请回答下列有关光合作用和呼吸作用的问题．
（1）如表为某同学探究影响植物光合速率的因素所做的实验．据表可知，该实验的自变量有3个．要比较不同颜色的光对光合速率的影响，应选择的容器标号是1和2、4和5．

容器	植物种类	部位	光质	温度（℃）	O2增加量（mL/8小时）
1	菠菜	叶	红	22	120
2	菠菜	叶	黄	22	15
3	菠菜	根	红	22	-10
4	秋海棠	叶	红	22	80
5	秋海棠	叶	黄	22	10

（2）图1是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况：图中四种色素都能溶解在层析液中，其中丁（填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”） 的溶解度最大．四种色素中，乙是叶绿素a，其中含一种重要矿质元素是镁元素，丙和丁主要吸收蓝紫光．
（3）图2表示在光照充足，CO₂浓度适宜的条件下，温度对某植物的CO₂吸收量或产生量的影响．图中实线表示光合作用速率，虚线表示呼吸作用速率．由图可知，光合作用、呼吸作用都受温度的影响，其中与光合作用作用有关的酶对高温更为敏感．若昼夜不停地光照，该植物生长的最适宜温度约是30℃℃； 若温度均保持在20℃的条件下，长时间每天交替进行12h光照、12h黑暗，该植物不能（能或不能） 正常生长．

Answer 1

分析 解答本题关键分析表格和曲线．分析表格，根据对照实验的单一变量原则，可以判断表格中1和2，1和3，1和4，4和5均为一组对照实验，实验的自变量分别为：光的颜色、器官的种类、植物种类、光的颜色，实验的因变量均为氧气的增加量，因此根据表格中氧气的增加量可以作出相应判断．
分析曲线图时，关键要找出光合作用和呼吸作用的最适温度，并且要求植物生长，必须净光合作用量大于0（即实际光合作用-呼吸作用的值大于0）．

解答 解：（1）分析表格可知，该实验中容器1和2或容器4和5均探究了同一植物相同部位在不同光质下的光合作用强度；容器1和3探究了同一植物不同部位的光合作用强度；容器1和4或容器2和5均探究了不同植物在相同光质下的光合作用强度．因此要比较不同颜色的光对光合作用的影响，实验的自变量为光的颜色，可以选择的容器标号是1和2或4和5．研究不同植物的光合作用，最好选择的容器标号是1和4．
（2）色素在层析液中的溶解度越大，扩散距离越大，由图1可以看出，丁的扩散距离最大，所以丁在层析液中的溶解度最大，四中色素中甲和乙分别表示的是叶绿素a和叶绿素b，它们可以吸收的光是红光和蓝紫光，丙和丁是叶黄素和胡萝卜素，主要吸收蓝紫光．
（3）图中可以看出，净光合作用速率在30℃时最高，超过该温度后，光合作用强度开始下降，而呼吸作用在42℃是最强，因此光合作用有关的酶对髙温更为敏感；对生长最适宜，即要求净光合作用量最大，净光合作用=真正光合作用速率-呼吸作用速率，图中对应30℃；温度均保持在20℃的条件下，净光合作用=真正光合作用速率-呼吸作用速率=3-2=1．长时间每天交替进行12h光照，植物可以积累有机物1×12=12；12h黑暗，植物消耗有机物2×12=24．所以植物不能正常生长．
故答案为：
（1）植物种类、植物部位、光质     1和2、4和5   
（2）丁  叶绿素a   镁元素    蓝紫
（3）光合作用   30   不能

点评 本题属于中档题，着重考查考生对探究实验原则的理解，以及设计实验的能力，同时要求考生具有一定的识图能力和分析能力，在解题过程中明确净光合作用、真正光合作用速率和呼吸作用速率三者的之间的关系．