Question

請回答下列有關光合作用和呼吸作用的問題．
Ⅰ、一學生做了如下實驗：將小球藻放在一只玻璃容器內，使之處于封閉狀態．實驗在保持適宜溫度的暗室中進行，并從第5分鐘起給予光照．實驗中儀器記錄了該容器內氧氣含量的變化，結果如圖，請分析回答：

（1）在0～5分鐘之內，氧氣量減少的原因是

 

．
（2）給予光照后，氧氣量馬上增加的原因是

 

．
（3）在5～20分鐘之間，氧氣量增加的速率逐漸減小，這是因為

 

．
（4）加入少量的NaHCO₃溶液后，氧氣產生量呈直線上升，這是因為

 

．
Ⅱ、某轉基因作物有很強的光合作用強度．某中學生物興趣小組在暑假開展了對該轉基因作物光合強度測試的研究課題，設計了如下裝置．請你利用下列裝置完成光合作用強度的測試實驗，并分析回答有關問題．

實驗步驟
（1）先測定植物的呼吸作用強度，方法步驟：
①甲乙兩裝置的D中都放入

 

溶液，裝置乙作對照組（校正）
②將裝置甲、乙的玻璃鐘罩

 

，并放在溫度等相同的環境中．
③30分鐘后分別記錄甲、乙兩裝置紅墨水滴移動的方向刻度．
（2）

		實驗30分鐘后紅墨水滴移動情況
測定植物呼吸作用	甲裝置	（填左或右移）1.5厘米
	乙裝置	右移0.5厘米
測定植物凈光合作用	甲裝置	（填左或右移）4.5厘米
	乙裝置	右移0.5厘米

Answer 1

考點：影響光合作用速率的環境因素,有氧呼吸的過程和意義

專題：

分析：分析曲線圖：在0～5分鐘之內，植物不進行光合作用，只進行呼吸作用；給予光照后，植物的光合作用加強，容器中的氧氣量迅速增加；加入少量的NaHCO₃溶液后，氧氣產生量呈直線上升．
分析實驗裝置圖：測定植物呼吸作用時，甲裝置應該放置于暗處，且D中應該放NaOH，目的是吸水呼吸作用釋放的二氧化碳，所以甲裝置測量的是氧氣的消耗量．測定植物凈光合作用時，甲裝置D中應該放碳酸氫鈉，目的是為光合作用提供二氧化碳，此時測定的是氧氣的釋放量．

解答： 解：Ⅰ（1）在0～5分鐘之內，植物不進行光合作用，只進行呼吸作用，而呼吸作用需消耗氧氣，所以容器中的氧氣量減少．
（2）給予光照后，植物的光合作用加強，且植物的光合作用強度大于呼吸作用強度，即光合作用產生的氧氣量多于呼吸作用消耗的氧氣量，所以容器中的氧氣量迅速增加．
（3）在5～20分鐘之間，光合作用使容器中的二氧化碳濃度逐漸減小，光合作用速率下降，導致氧氣量增加的速率逐漸減小．
（4）加入少量的NaHCO₃溶液后，NaHCO₃溶液釋放的二氧化碳使容器中的二氧化碳濃度升高，所以氧氣產生量呈直線上升．
II、凈光合作用（表現光合作用）=實際光合作用-呼吸作用，所以要測定實際光合作用量要先測定呼吸作用．呼吸作用過程消耗氧氣釋放二氧化碳，所以氧氣和二氧化碳量的變化都可以作為衡量呼吸強度的指標．
（1）①根據題干中的裝置圖可以知道，該實驗是以耗氧量作為衡量指標的．所以實驗過程中就要用NaOH吸收二氧化碳以測定耗氧量．
②測定呼吸強度要避免光合作用，所以要在黑暗中進行，即要做遮光處理．
（2）測定植物呼吸作用時，甲裝置D中應該放NaOH，目的是吸水呼吸作用釋放的二氧化碳，所以甲裝置測量的是氧氣的消耗量，所以紅墨水滴應該向左移動．測定植物凈光合作用時，甲裝置D中應該放碳酸氫鈉，目的是為光合作用提供二氧化碳，測定的是氧氣的釋放量，所以紅墨水滴應該向右移動．
故答案為：
Ⅰ（1）呼吸作用消耗了容器中的氧氣
（2）光合作用產生的氧氣量大于呼吸作用消耗的氧氣量
（3）光合作用使容器中的二氧化碳濃度逐漸減小，光合作用速率下降
（4）NaHCO₃溶液釋放的二氧化碳使容器中的二氧化碳濃度升高
II（1）①放入NaOH溶液     ②遮光處理
（2）左移    右移

點評：本題結合圖表，考查影響光合速率的因素、測定呼吸速率及光合速率的實驗，重點考查考查分析曲線圖和實驗裝置圖的能力．本題的難點是測定呼吸速率及光合速率的實驗，要求學生能根據所給實驗材料和實驗裝置圖，完善實驗過程，選擇適宜的試劑，準確判斷不同條件下紅墨水滴的移動方向，關鍵是理解D中放不同試劑后，甲裝置測定的數值代表的含義．