Question

某實驗小組用小球藻進行實驗，探究影響光合速率的因素。他們將一定量的小球藻浸入適宜且相同溫度的培養(yǎng)液的試管中，以白熾臺燈作為光源。移動臺燈可改變光源與試管的距離；CO₂濃度分別設置為0.03%和0.05%，根據(jù)實驗結(jié)果繪制成曲線1 曲線2(如圖所示)。請分析回答下列問題：

(1)比較C、D兩點的光合速率，可見限制D點光合速率的主要因素是________。EF段__________不再成為光合速率的主要限制因素，若C處突然關閉臺燈，葉綠體中C₃的含量將如何變化？____________________________________________________________。

(2)F點的含義是____________________________________________________。

若用缺鎂培養(yǎng)液培養(yǎng)小球藻，其他條件不變，F(xiàn)點應向________移。

(3)該小組又做了探究小球藻最適生長溫度的預實驗，實驗結(jié)果見下表：

溫度(℃)	10	20	30	40	50
光照下釋放O2(mg/h)	9.67	14.67	19.67	21.67	19.33

請根據(jù)預實驗結(jié)果，設計進一步的探究實驗：材料用具：小球藻若干、大試管若干、含CO₂緩沖液的培養(yǎng)液、水浴鍋(控制溫度)、量筒等。

該實驗應控制好的兩個主要無關變量是：①__________；②__________。

實驗步驟：

第一步：___________________________________________________________________。

第二步：分組控制溫度，______________________________________________________

(溫度梯度差為1℃)。

第三步：光照6 h后測定O₂的釋放量。

Answer 1

(1) CO₂濃度　CO₂濃度　增加　

(2)該光照強度(與光源相距105 cm)時小球藻光合速率等于呼吸速率　左　

(3)①相同光照時間和距離(或相同的光照強度)�、谛∏蛟宓臄�(shù)量相同　第一步：將等量的含有足量CO₂緩沖液的培養(yǎng)液分別裝入5只試管，再將數(shù)量相同的小球藻分別浸入5只試管中，然后分別放入5個水浴鍋中第二步：使其依次為38℃、39℃、40℃、41℃、42℃(可以適當增加溫度梯度)，并分別編號為1～5號。

解析：(1)識別該坐標圖時要注意橫坐標的含義是白熾臺燈與試管的距離，距離越遠則光照強度越弱。AC段和BD段的光合速率與該距離無關(隨著距離的改變而光合速率不變)，所以該段上的任何一點的光合速率的限制因素都是光照強度以外的限制因素CO₂濃度。EF段兩條曲線重合，說明CO₂濃度不再是光合作用的限制因素(兩組實驗的CO₂濃度不同)。突然關閉臺燈，光反應停止，則C₃的含量將增加，C₅將減少。(2)F點的含義容易誤答為不進行光合作用。缺鎂培養(yǎng)液培養(yǎng)的小球藻因缺乏葉綠素，則在相同光照下的光合速率變小，而呼吸速率不受影響，所以其他條件不變時，F(xiàn)點應向左移(即需要更強的光照)。(3)本實驗的單一變量是溫度，其他需要控制的條件屬于無關變量，如光照強度、小球藻的數(shù)量等。實驗設計的基本步驟是：分組→控制變量→經(jīng)過一段時間觀察實驗結(jié)果。