Question

如圖中，圖甲為測定光合作用速度的裝置，在密封的試管內放一新鮮葉片和二氧化碳緩沖液，試管內氣體體積的變化可根據毛細玻璃刻度管內紅色液滴移動距離測得．在不同強度的光照條件下，測得的氣體體積如圖乙所示：

（1）標記實驗開始時毛細刻度管中液滴所在位置．實驗時，試管內變化的氣體是

 

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

 

毫升．若此時植物葉片的呼吸熵（CO₂/O₂）為0.8（呼吸時產生的CO₂和消耗的O₂的比值）那么植物光合作用除自身呼吸提供的CO₂外，植物還需從外界吸收CO₂

 

毫升．
（3）為了防止無關因子對實驗結果的干擾，本實驗還應沒置對照實驗，對照實驗裝置與實驗組裝置的區(qū)別是

 

．如果對照組在相同光照情況下，刻度管中的紅色液滴較之實驗組向右移了5毫升，其原因是

 

．
（4）如果將試管中的CO₂緩沖液改為無菌水，則實驗測得的數據指標是

 

 值．該方法測得的實驗數據不能較準確說明光合作用速率變化，原因是

 

．

Answer 1

考點：影響光合作用速率的環(huán)境因素,細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．結合曲線圖，在光照強度為0時，由于只進行呼吸作用液滴向左移動；在光照強度為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）二氧化碳緩沖液可以維持試管中二氧化碳量的恒定，因此試管中氣體含量的變化就是氧氣的變化．
（2）由于總光合量=凈光合量+呼吸量，圖乙植物光照強度為15千勒克斯時，1小時氣體體積為150毫升，所以光合作用產生的氣體量為150+50=200毫升．植物呼吸作用消耗50ml氧氣，根據呼吸商0.8，植物呼吸作用釋放40ml二氧化碳，而一共需要200ml二氧化碳，所以植物還需從外界吸收二氧化碳160ml．
（3）為了使實驗結果更具說服力，本實驗還可用一枚消毒的死葉片進行對照；以排除溫度、大氣壓等環(huán)境中的物理因素對實驗的影響．
（4）如果將試管中的C0₂緩沖液改為水，則實驗測得的數據指標是釋放的二氧化碳與吸收氧氣量的差值．由于是密閉容器，并且光合作用強度大于呼吸作用，使光合作用所需二氧化碳不足或光合作用吸收和產生的氣體量相等，并且氧氣的變化量與呼吸強度相關．
故答案為：
（1）氧氣  
（2）200  160  
（3）新鮮葉片改為經消毒的死葉片        環(huán)境物理因素（如溫度變化等）對實驗的影響
（4）釋放的二氧化碳與吸收氧氣量的差    光合作用強度大于呼吸作用，使光合作用所需二氧化碳不夠或光合作用吸收和產生的氣體量相等，變化量與呼吸強度相關．

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知識，解題的關鍵是明確圖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+呼吸速率進行綜合計算，要求考生具有較強的識圖能力、分析實驗裝置的能力以及計算能力．