Question

為探究影響光合速率（單位：μmol·m-2·s-1）的因素，科研人員利用玉米和大麥在適宜的溫度、光照強度下進行有關實驗，結果如右圖。請回答：

⑴從圖中可以看出，影響光合作用的因素有 ? 。

⑵由圖可知，O2濃度對大麥植株光合作用速率的影響是 ? 。

（3）如果將等大的玉米和大麥幼苗共同種植在一個透明密閉的裝置中，保持題干中的條件和21%的O2環(huán)境，一段時間后， ? 幼苗先死亡，理由是 ? 。

（4）為進一步對比較低和較高氧氣濃度對玉米光合速率的影響。請利用下列材料完成實驗思路。

材料用具：玉米幼苗若干，適宜濃度的完全培養(yǎng)液（含植物生長的全部必需無機鹽離子），一系列濃度的NaHCO3溶液（維持CO2含量在穩(wěn)定水平），3個培養(yǎng)裝置（透明且密閉），照明燈，O2發(fā)生器等。

實驗思路：

 

Answer 1

【答案】

⑴植物類型（或：植物種類）、CO2濃度、O2濃度（2分，缺少一項扣一分）

⑵一定范圍內大麥植株光合作用速率與O2濃度呈負相關（2分，其他合理答案也可）

⑶大麥? 在其他條件相同時，玉米的光合速率比大麥高得多，且玉米能利用低濃度CO2進行光合作用，大麥不能（2分，其他合理答案也可）

⑷①取生長良好且長勢一致玉米幼苗若干，均分為3組放入甲、乙、丙培養(yǎng)裝置中（2分）

②向甲、乙、丙中分別加入等量且適量的完全培養(yǎng)液和一定濃度的NaHCO3溶液，各充入4%、21%和50%O2（2分）

③在相同且適宜（的光照、溫度等）條件下培養(yǎng)一段時間，記錄光合速率（2分）

④洗凈培養(yǎng)裝置，重復上述實驗過程，測量在其它濃度的NaHCO3溶液條件下，玉米幼苗不同氧氣條件下的光合速率并統(tǒng)計分析。（2分）

【解析】

試題分析：（1）據圖分析，在相同外界條件下，玉米和大麥光合速率不同，說明植物種類影響光合作用。同樣是玉米或大麥，光合速率要受CO2濃度、O2濃度影響，說明CO2濃度、O2濃度影響光合作用。

（2）根據大麥曲線分析，一定范圍內大麥植株光合作用速率隨著O2濃度下降而上升，為負相關關系。

（3）在其他條件相同時，在同樣21%的O2環(huán)境，玉米光合速率較高，而且隨著時間推移，裝置中CO2濃度下降，比起大麥，玉米能夠利用低濃度CO2進行光合作用，故大麥先死亡。

（4）實驗目的為比較低和較高氧氣濃度對玉米光合速率的影響。故氧氣濃度為自變量，參照氧氣濃度對大麥光合速率的影響，設置4%、21%和50%O2，分3組對照。因變量為玉米光合速率，要進行測量記錄。其他條件如培養(yǎng)條件要等量控制，如CO2濃度、溫度、光照強度要適宜相同。為了實驗結果更準確，還要進行重復實驗。具體步驟見答案。

考點：本題考查光合作用實驗分析和設計，意在考查考生能運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結論能力；具有對一些生物學問題進行初步探究的能力，包括運用觀察、實驗與調查、假說演繹、建立模型與系統(tǒng)分析等科學研究方法能力。