Question

圖1為測定光合作用速率的裝置，在密封的試管內(nèi)放一新鮮葉片和二氧化碳緩沖液，試管內(nèi)氣體體積的變化可根據(jù)毛細(xì)玻璃刻度管內(nèi)紅色液滴移動距離測得．在不同強(qiáng)度的光照條件下，測得的氣體體積如圖所示．試管中二氧化碳濃度適宜．

（1）從圖2可以看出，植物進(jìn)行呼吸作用每小時需要氧氣

 

毫升．若此時圖1中植物光照強(qiáng)度為15千勒克司，則2小時光合作用產(chǎn)生的氣體量為

 

毫升．消耗不同底物呼吸商（呼吸作用所釋放的CO₂和吸收的O₂的分子比）不同，若此時植物葉片的呼吸商為0.8，則呼吸作用分解的有機(jī)物中

 

所占比例較大．
（2）標(biāo)記實驗開始時毛細(xì)刻度管中紅色液滴所在位置為初始標(biāo)記位置．實驗時，在30分鐘內(nèi)光照強(qiáng)度由0漸變?yōu)?.5千勒克司（不同光照強(qiáng)度照射的時間均等），在此過程中，當(dāng)光照強(qiáng)度為

 

時，液滴所在位置離實驗初始標(biāo)記位置最遠(yuǎn)．此時液滴位于初始標(biāo)記位置的

 

側(cè)；這時，我們測得試管內(nèi)氣體體積發(fā)生了變化，此體積變化主要是因為

 

．
（3）如果用a、b、c、d、e、f六個箭頭表示氣體的進(jìn)出，則C點的光照強(qiáng)度下，對應(yīng)圖3中存在的箭頭有

 

．
（4）假設(shè)二氧化碳濃度的改變不影響呼吸作用的強(qiáng)度，將圖1中二氧化碳的濃度維持在一個較高且適宜的條件時，圖2中B點將

 

（不動、左移或右移），C點對應(yīng)的光強(qiáng)值將

 

（不動、左移或右移）．
（5）為了防止無關(guān)變量對實驗結(jié)果的干擾，本實驗還應(yīng)設(shè)置對照實驗，對照組與實驗組實驗裝置的區(qū)別是

 

．如果對照組放置6分鐘后，刻度管中的紅色液滴較之實驗初始標(biāo)記位置向左移了4毫升并靜止不動，其最可能的原因是

 

．此時若將圖6中二氧化碳緩沖液換成蒸餾水，實驗測得的數(shù)據(jù)指標(biāo)是

 

．

Answer 1

考點：光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程的能量變化和物質(zhì)變化,影響光合作用速率的環(huán)境因素,細(xì)胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：分析裝置圖和曲線圖是本題解答的關(guān)鍵．圖1裝置中CO₂緩沖液能夠為葉片光合作用提供穩(wěn)定的二氧化碳，因此裝置中氣體量變化為氧氣量的變化．結(jié)合曲線圖，在光照強(qiáng)度為0時，由于只進(jìn)行呼吸作用液滴向左移動；在光照強(qiáng)度為2.5千勒克斯時，光合作用等于呼吸作用，裝置中液滴不動；在光照強(qiáng)度為大于2千勒克斯時，光合作用大于呼吸作用，裝置中液滴右移．

解答： 解：（1）光照強(qiáng)度為15千勒克斯時，氣體總量增加了150ml，根據(jù)上面的試題分析，這150ml為凈光合作用釋放的氧氣，而葉片的呼吸作用強(qiáng)度一直為50ml/h，可知，實際上光合作用產(chǎn)生了150+50=200ml的氧氣，需要200ml二氧化碳，因此2小時光合作用產(chǎn)生的氣體量為400毫升．脂肪
（2）觀察乙圖可以發(fā)現(xiàn)，光照強(qiáng)度在0-2.5千勒克斯范圍內(nèi)，試管中的氣體總量始終是小于初始?xì)怏w總量的，所以液體左移，始終偏在初始位置的左側(cè)．這時，我們測得試管內(nèi)氣體體積發(fā)生了變化，此體積變化主要是因為呼吸作用消耗的氧氣大于光合作用釋放的氧氣．
（3）C點的光照強(qiáng)度下，氣體總量增加，說明呼吸作用強(qiáng)度小于光合作用強(qiáng)度，此時光合作用除了要利用呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳之外，還要從外面吸收一部分二氧化碳；光合作用釋放的氧氣除了提供給呼吸作用之外，還有一部分能釋放出去．丙圖中右為線粒體，左為葉綠體，可知箭頭a、b、c、d是存在的．
（4）假設(shè)二氧化碳濃度的改變不影響呼吸作用的強(qiáng)度，將圖1中二氧化碳的濃度維持在一個較高且適宜的條件時，光合作用增強(qiáng)，而圖2中B點表示光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度，故B點將左移，C點時光的飽和點，光合作用增強(qiáng)，C點對應(yīng)的光強(qiáng)值將右移．
（5）為了防止無關(guān)變量對實驗結(jié)果的干擾，可將新鮮的植物葉片改為經(jīng)消毒的死的植物葉片，其他條件不變．如果對照組放置6分鐘后，刻度管中的紅色液滴較之實驗初始標(biāo)記位置向左移了4毫升并靜止不動，其最可能的原因是環(huán)境溫度下降（或外界氣壓上升）．此時若將圖6中二氧化碳緩沖液換成蒸餾水，實驗測得的數(shù)據(jù)指標(biāo)是釋放氧氣量與吸收二氧化碳量的差值．
故答案為：
（1）50      400       脂肪
（2）2.5千勒克司      左       呼吸作用消耗的氧氣大于光合作用釋放的氧氣
（3）a、b、c、d
（4）左移     右移
（5）將新鮮的植物葉片改為經(jīng)消毒的死的植物葉片，其他條件不變        環(huán)境溫度下降（或外界氣壓上升）        釋放氧氣量與吸收二氧化碳量的差值

點評：本題具有一定的難度，以測定光合作用速度為背景，著重考查了環(huán)境因素影響光合作用和呼吸作用的相關(guān)知識，解題的關(guān)鍵是明確圖1裝置中引起液滴移動的氣體，圖2中利用真光合速率=凈光合速率+呼吸速率進(jìn)行綜合計算，要求考生具有較強(qiáng)的識圖能力、分析實驗裝置的能力以及計算能力．