Question

圖是探究綠色植物光合作用速率的實驗示意圖，裝置中的碳酸氫鈉溶液可維持瓶內的二氧化碳濃度．該裝置放在20℃環(huán)境中．實驗開始時，針筒的讀數是0.2mL，毛細管內的水滴在位置X．30分鐘后，針筒的容量需要調至0.6mL的讀數，才能使水滴仍維持在X的位置．據此實驗回答下列問題：
（1）若裝置中的綠色植物是種植在燒杯內土壤中的，則一定要用塑料袋等將燒杯口扎緊、密封，以排除

 

．
（2）用這一方法測量光合作用速率，比實際光合速率低，原因是

 

，而要測定這一值，必須再設計一個裝置，方法是再取一個與圖中相同的裝置

 

．
（3）若以每小時釋放出的氧氣量來代表光合作用速率，上小題中添加的裝置在30分鐘后，針筒的容量需要調至0.1mL的讀數，才能使水滴仍維持在X的位置，則該植物的實際光合作用速率是

 

mL/h．
（4）若在原實驗中只增加光照強度，則針筒的容量仍維持在0.6mL讀數處；但將溫度提升至30℃時，增加光照強度，則針筒容量需要調至0.8mL讀數，才能使水滴維持在X的位置上．比較兩個實驗可以得出的結論是

 

．

Answer 1

考點：光反應、暗反應過程的能量變化和物質變化,細胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：1、本實驗裝置中的碳酸氫鈉溶液可維持瓶內的二氧化碳濃度，因此實驗裝置測的氣體變化量表示氧氣量．此值為表觀光合速率（即凈光合速率）．真正的光合作用強度=表觀光合作用強度+呼吸作用強度．影響光合作用的環(huán)境因素有：光照強度、溫度、二氧化碳濃度等．
2、分析實驗數據：
實驗開始時，針筒的讀數是0.2mL，毛細管內的水滴在位置X，30分鐘后，針筒的容量需要調至0.6mL的讀數，才能使水滴仍維持在X的位置，說明凈光合作用是0.4×2mL/h．

解答： 解：（1）若裝置中的綠色植物是種植在燒杯內土壤中的，則一定要用塑料袋等將燒杯口扎緊、密封，以排除土壤中微生物代謝活動的干擾．
（2）用這一方法測量光合作用速率，比實際光合速率低，原因是植物同時進行呼吸作用，消耗了氧氣，而要測定這一值，必須再設計一個裝置，方法是再取一個與圖中相同的裝置對玻璃瓶進行遮光處理．這樣植物不進行光合作用，不產生氧氣，消耗的氧氣就是呼吸作用消耗的．
（3）若以每小時釋放出的氧氣量來代表光合作用速率，上小題中添加的裝置在30分鐘后，針筒的容量需要調至0.1mL的讀數，才能使水滴仍維持在X的位置，說明呼吸作用強度時0.1×2mL/h，則該植物的實際光合作用速率是=凈光合作用強度+呼吸作用強度=0.8+0.2=1.0mL/h．
（4）增加光照強度，針筒的容量仍維持在0.6mL讀數處，說明光合作用強度沒有增加，此時已經達到光合作用的飽和點，光照強度不再是限制因素；溫度從20℃提升至30℃，針筒容量需要調至0.8mL讀數，說明產生的氣體增多，光合作用速率增大，即在光照充足的條件下，提高溫度可提高光合作用的速率．
故答案為：
（1）土壤中微生物代謝活動的干擾
（2）植物同時進行呼吸作用，消耗了氧氣        對玻璃瓶進行遮光處理
（3）1.0     
（4）在光照充足的條件下，在一定范圍內提高溫度可提高光合作用速率

點評：本實驗設計比較巧妙，可以通過針筒上的讀數測出一定時間內的氧氣釋放量，進而可計算出凈光合速率．因此分析實驗裝置為本題的難點，著重考查了考生的審題能力、分析能力和理解能力，以及對相關實驗進行修訂的能力．