Question

【題目】有多種方法可以測定植物的光合作用速率。請回答以下相關(guān)問題：

(1)在光照適宜、溫度恒定的條件下，圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置為密閉容器，圖甲中的曲線為測量1 h內(nèi)該容器中CO2的變化量。圖甲中AB段，葉綠體內(nèi)ADP含量最高的場所是___________。導(dǎo)致AB段曲線變化的主要原因是______________________。該綠色植物前30 min實(shí)際光合作用的平均速率為___________μL·L－1 CO2/min。

(2)某科研小組為探究植物光合作用速率的變化情況，設(shè)計了由透明的玻璃罩構(gòu)成的小室(如圖乙A所示，其中CO2緩沖液可以吸收或提供CO2，保證瓶中CO2恒定)。

①將該裝置放在自然環(huán)境下，測定夏季一晝夜小室內(nèi)植物氧氣釋放速率的變化，得到如圖乙B所示曲線，那么影響小室內(nèi)植物光合作用速率變化的主要環(huán)境因素是___________；影響a點(diǎn)變化的內(nèi)因是___________；裝置中氧氣濃度最高的時間是___________點(diǎn)；圖中裝置刻度管中液滴移到最左點(diǎn)是在曲線中的___________點(diǎn)。

②在實(shí)驗(yàn)過程中某段光照時間內(nèi)，記錄液滴的移動，獲得以下數(shù)據(jù)：

該組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是在B曲線的___________段獲得的。

③為了使該實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，還應(yīng)該設(shè)置該實(shí)驗(yàn)的______________________。

④如果要測定該植物呼吸作用的速率，怎樣利用該裝置設(shè)計實(shí)驗(yàn)？

設(shè)計實(shí)驗(yàn)：__________________________________

Answer 1

【答案】 葉綠體基質(zhì) 容器中CO2逐漸被光合作用消耗 146 光照強(qiáng)度、溫度 酶活性下降 18(或g) c df 對照組(或?qū)φ諏?shí)驗(yàn)) 將此裝置遮光(或遮光并將緩沖液換成NaOH溶液)，每隔一定時間記錄刻度數(shù)據(jù)

【解析】試題分析：閱讀題干和題圖可知，本題通過實(shí)驗(yàn)從不同的角度研究呼吸作用與光合作用的關(guān)系及光照強(qiáng)度對光合作用的影響，先閱讀題圖弄清實(shí)驗(yàn)原理，分析曲線的走勢及成因，然后根據(jù)問題涉及的具體內(nèi)容綜合回答。

（1）光反應(yīng)的場所是類囊體膜，消耗ADP產(chǎn)生ATP，暗反應(yīng)的場所是葉綠體基質(zhì)，消耗ATP產(chǎn)生ADP，所以，葉綠體內(nèi)ADP含量最高的場所是葉綠體基質(zhì)。A～B段容器中CO2逐漸被光合作用消耗，導(dǎo)致A～B段CO2濃度不斷減降低。分析題圖甲曲線可知，前30分鐘凈光合作用強(qiáng)度是（3620-220）÷30=113.3ppm/min，呼吸作用強(qiáng)度是（1200-220）÷30=32.7ppm/min，因此，該綠色植物前30分鐘實(shí)際光合作用的平均速率為113.3+32.7=146ppm/min。

（2）①影響光合作用的因素主要有光照強(qiáng)度、溫度、二氧化碳濃度等。圖A是密閉裝置，內(nèi)有二氧化碳緩沖液，說明實(shí)驗(yàn)過程中二氧化碳濃度始終不變，那么影響小室內(nèi)植物光合作用速率變化的主要環(huán)境因素就只有光照強(qiáng)度和溫度。裝置刻度管中液滴移動是由氧氣的增減造成的，只在有氧氣釋放，液滴就會右移。圖B中G點(diǎn)表示光合作用與呼吸作用相等，超過該點(diǎn)將消耗氧氣，所以18（或G）點(diǎn)時儲存氧氣最多。裝置刻度管中液滴移動是由氧氣的增減造成的，只在氧氣不斷消耗的過程中液滴會左移。圖B中C點(diǎn)表示光合作用與呼吸作用相等，超過該點(diǎn)將釋放氧氣，所以8（或C）點(diǎn)時儲存氧氣最低點(diǎn)。

②表格中數(shù)據(jù)表明，氧氣的產(chǎn)生速率在先減小后增大，在B曲線上所對應(yīng)的區(qū)段是def或df段。

③為了使該實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，還應(yīng)該設(shè)置該實(shí)驗(yàn)的對照組。

④如果要測定該植物呼吸作用的速率，應(yīng)該排除光合作用的影響，所以應(yīng)該將此裝置遮光(或遮光并將緩沖液換成NaOH溶液)，每隔一定時間記錄刻度數(shù)據(jù)。