Question

【题目】下图甲表示某植物在恒温30℃时光合速率与光照强度的关系，图乙是某同学探究“影响植物光合速率的因素”的实验装置图。请回答：

（1）已知该植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25℃和30℃，在其他条件不变的情况下，将温度调节到25℃，图甲曲线中X点将向__________移动，Y点将向__________移动。

（2）利用图乙装置来探究“影响植物光合速率的因素”实验中，若在灯与广口瓶之间放一隔热装置（假设对透光性无影响），这时我们可用这个装置来探究光照强度与光合速率的关系。__________是自变量，可以通过改变广口瓶与灯的__________来改变这一自变量，也可通过变换灯管的功率来改变。

（3）据研究发现，当土壤干旱时，植物根细胞会迅速合成某种化学物质X。有人推测根部合成的X运输到叶片，能调节气孔的开闭。他们做了如下实验:从该植株上剪取大小和生理状态一致的3片叶，分别将叶柄下部浸在不同浓度X的培养液中，以分析叶片中X浓度与气孔开放程度之间的关系。一段时间后，可以测得有关数据。（注：气孔导度越大，气孔开启程度越大。）

①以上方案有不完善的地方，请指出来并加以改正：___________________________________。

②方案完善后，测得有关数据，得到下表的结果。

由此可以推测，随着培养液中X浓度的增大，植物光合作用强度_____________，原因是_____________。

Answer 1

【答案】下左光照强度距离a.样本量太少。应“取大小和生理状态一致的叶片若干，平均分为三组”。b.缺乏空白对照。应增加一个对照组，即将叶片的叶柄下部浸在不含X的培养液中降低随着培养液中X浓度的增大，气孔关闭程度逐渐增大，CO2吸收减少

【解析】

本题以实验为依托，采用题文与图表结合的形式考查学生对影响光合作用的环境因素等知识的理解能力，以及对实验结果的分析能力和能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订能力。

(1) 图甲是依据在恒温30℃条件下测得的数据绘制而成的曲线。X点对应的光照强度为零，表示细胞呼吸速率；Y点对应的O2释放量为零，而O2释放量表示净光合速率，说明此时（实际）光合速率＝呼吸速率。已知植物的光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25℃和30℃。若将温度从30℃降低到25℃时，则光合作用增强，细胞呼吸减弱，因此X点将向下移动，Y点将向左移动。

(2) 该实验的目的是探究光照强度与光合速率的关系，因此光照强度是自变量，光照强度的大小可以通过改变广口瓶与灯的距离或变换灯管的功率来加以控制。

(3) ①a.为了能排除偶然性因素对实验结果的影响，实验设计应遵循重复性原则，而此实验每组只有一片叶，即样本数量太少，不排除偶然性因素对实验结果的影响；正确的做法是：应“取大小和生理状态一致的叶片若干，平均分为三组”。 b.此实验的目的是研究叶片中物质X的浓度与气孔开放程度之间的关系，自变量是物质X的浓度；依据实验设计应遵循的对照原则可知：实验步骤中的“将叶柄下部浸在不同浓度X的培养液中”均为实验组，由于缺乏空白对照，不能科学地得出“与物质X有关的实验结论”，因此应增加一个“将叶片的叶柄下部浸在不含X的培养液中”的对照组。

②表中信息显示：随着培养液中X浓度的增大，叶片中的气孔导度逐渐减小，说明气孔关闭程度逐渐增大，植物对CO2的吸收减少，导致植物光合作用强度降低。