Question

1．如圖是探究綠色植物光合作用速率的實驗裝置圖，其中的碳酸氫鈉溶液可維持瓶內的二氧化碳濃度穩定且適宜，該裝置放在20℃環境中．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，針筒的讀數需要調至0.6ML，才能使水滴仍維持在X的位置．據此回答下列問題：
（1）圖中綠色植物吸收的光能由少數特殊狀態的葉綠素a（物質）轉化成電能，再由電能轉換成ATP和NADPH中活躍的化學能．
（2）若以釋放的氧氣量來代表光合作用強度，該植物的光合作用速率是0.8mL/h．
（3）如果在原有條件下適當增加光照強度，而針筒的讀數仍維持在0.6mL處，此時光合作用的限制因素最可能是溫度．如果在該植物的葉片上涂上一層凡士林，針筒的讀數大幅度變小，這一處理主要影響光合作用的暗反應階段．

Answer 1

分析 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）．
影響光合作用的環境因素有：光照強度、溫度、二氧化碳濃度等，如題中的凡士林會阻塞氣孔，導致二氧化碳吸收減少．

解答 解：（1）光合作用過程中，光合作用的色素具有吸收、傳遞和轉化光能的作用，光反應中，綠色植物吸收的光能由少數特殊狀態的葉綠素a轉化成電能，再由電能轉換成ATP和NADPH中活躍的化學能．
（2）光照條件下，由于光合作用吸收的CO₂由緩沖液補充，同時釋放出O₂導致密閉裝置內氣體壓強增大，若使水滴X不移動，其針筒中單位時間內O₂氣體容量的增加就代表表觀光合速率的大小．由題可知，若以釋放出的氧氣量來代表表觀光合速率，該植物的表觀光合作用速率是（0.6-0.2）×2=0.8（mL/h）．
（3）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，此時已經打到光合作用的飽和點，此時，二氧化碳和光照強度不再是限制因素而是溫度，葉片上涂凡士林會使二氧化碳進入葉肉細胞的量減少，會使暗反應速率下降，進而影響光合速率．
故答案為；
（1）少數特殊狀態的葉綠素a     ATP和 NADPH
（2）0.8
（3）溫度     暗

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．