Question

20．圖中甲為測(cè)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)刻度管內(nèi)紅色液滴的移動(dòng)距離測(cè)得．在不同強(qiáng)度的光照條件下，測(cè)得的氣體體積如圖乙所示．

（1）標(biāo)記實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)毛細(xì)刻度管中液滴所在位置．實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)光照強(qiáng)度由0漸變?yōu)?.5千勒克斯時(shí)（不同光照強(qiáng)度照射的時(shí)間均等），液滴所在位置應(yīng)在實(shí)驗(yàn)初始標(biāo)記的左側(cè)（左、右）側(cè)．
（2）對(duì)葉片來(lái)說(shuō)，光照強(qiáng)度為2.5千勒克斯時(shí)對(duì)應(yīng)圖丙中存在的箭頭有（填字母）c、d．
（3）寫(xiě)出新鮮綠葉光合作用時(shí)的能量轉(zhuǎn)變過(guò)程光能→ATP中活躍的化學(xué)能→（CH₂O）中穩(wěn)定的化學(xué)能．
（4）在圖乙中，光照強(qiáng)度為15千勒克斯時(shí)，植物1小時(shí)光合作用產(chǎn)生的氣體量為200毫升（假設(shè)隨光照的增強(qiáng)，植物體的溫度不變）．
（5）為了防止無(wú)關(guān)因子對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，本實(shí)驗(yàn)還應(yīng)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，對(duì)照實(shí)驗(yàn)裝置與實(shí)驗(yàn)組裝置的區(qū)別是新鮮葉片改為死葉片其余相同．如果對(duì)照組在相同光照情況下，刻度管中的紅色液滴向右移了5毫米，其原因可能是環(huán)境物理因素（如溫度變化等）對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響．
（6）如果將試管中的CO₂緩沖液改為水，則實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)指標(biāo)是釋放的氣體與吸收氣體量的差值．

Answer 1

分析 試管中葉片既進(jìn)行呼吸作用也進(jìn)行光合作用．當(dāng)呼吸作用強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度時(shí)，氧氣減少而二氧化碳增多，但多余的二氧化碳會(huì)被緩沖液吸收，所以氣體總量減少；當(dāng)呼吸作用強(qiáng)度小于光合作用強(qiáng)度時(shí)，氧氣增多而二氧化碳減少，但緩沖液能維持環(huán)境中二氧化碳的濃度，所以氣體總量增加．而光合作用與呼吸作用強(qiáng)度的高低在題中主要取決于光照強(qiáng)度．

解答 解：（1）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)，光合作用小于呼吸作用強(qiáng)度，因此試管中氧氣量不斷減少，即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，偏在初始位置的左側(cè)．
（2）光照強(qiáng)度為2.5千勒克斯時(shí)，氣體體積不變，說(shuō)明呼吸作用強(qiáng)度等于于光合作用強(qiáng)度，此時(shí)光合作用只利用呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳之外，光合作用釋放的氧氣只提供給呼吸作用，丙圖中右為線粒體，左為葉綠體，可知箭頭只存在c、d．
（3）新鮮綠葉光合作用時(shí)，通過(guò)光反應(yīng)，光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中活躍的化學(xué)能，通過(guò)暗反應(yīng)ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)椋–H₂O）中穩(wěn)定的化學(xué)能．
（4）光照強(qiáng)度為15千勒克斯時(shí)，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(shí)際上光合作用產(chǎn)生了150+50=200ml的氧氣．
（5）為了防止無(wú)關(guān)因子對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，本實(shí)驗(yàn)還應(yīng)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，對(duì)照實(shí)驗(yàn)裝置與實(shí)驗(yàn)組裝置的區(qū)別是新鮮葉片改為經(jīng)消毒的死葉片其余相同．如果對(duì)照組在相同光照情況下，可能是環(huán)境物理因素（如溫度變化等）對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，刻度管中的紅色液滴向右移了5毫米．
（6）若將緩沖液改成水，則對(duì)氣體的總量不產(chǎn)生影響．則裝置中氣體量的變化完全取決于呼吸作用和光合作用強(qiáng)度的差值了．
故答案為：
（1）左側(cè)    
（2）c、d 
（3）ATP中活躍的化學(xué)能    （CH₂O）中穩(wěn)定的化學(xué)能
（4）200   
（5）新鮮葉片改為死葉片其余相同    環(huán)境物理因素 （如溫度變化等）對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響       
（6）釋放的氣體與吸收氣體量的差

點(diǎn)評(píng) 本題考查光合作用和呼吸作用的相關(guān)知識(shí)，具有一定的難度，將兩種重要代謝作用的關(guān)系設(shè)計(jì)在一個(gè)密閉的裝置中，同時(shí)又用緩沖液來(lái)對(duì)氣體量造成干擾，意在考查考生從材料中獲取信息的能力和對(duì)知識(shí)的理解遷移能力．