Question

18．某科研小組為探究植物光合作用速率的變化情況，設計了由透明的玻璃罩構成的裝置A．

（1）將該裝置放在自然環境下，測定夏季一晝夜小室內植物氧氣釋放速率的變化，得到如圖B所示曲線，那么影響小室內植物光合作用速率變化的主要環境因素是光照強度、溫度；裝置刻度管中液滴移到最右點是在一天中的18（或g）點．
（2）在實驗過程中某段光照時間內，記錄液滴的移動，獲得以下數據：

每隔20分鐘記錄一次刻度數據
…	24	29	32	34	…

該組實驗數據是在B曲線的de或fg段獲得的．
（3）圖B中d點與c點相比，相同時間內葉肉細胞C3的生成量多
（4）寫出引起小室內氧氣含量變化的生理過程的反應式：
①CO₂+H₂O$→_{葉綠體}^{光能}$（CH₂O）+O₂
②C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量
（5）該組同學為測定該植物某時間段的氧氣產生速率．該如何設置對照實驗？如何處理實驗數據
①簡要寫出對照實驗設計思路：設置如A一樣的裝置，遮光放在和A相同的環境條件下作對照
②數據處理：若在單位時間內，實驗組讀數為M，對照組讀數為N，該植物的真正光合作用速率為M-N．

Answer 1

分析 分析裝置圖和曲線圖是解答本題的關鍵．圖A是密閉裝置，內有二氧化碳緩沖液，說明實驗過程中二氧化碳濃度始終不變，因此刻度移動表示是氧氣的變化量．液滴移到最右邊，此時一天中儲存氧氣最多，圖B中g點表示光合作用與呼吸作用相等，超過該點將消耗氧氣，所以g點時儲存氧氣最多．由數據可知，相同的時間刻度變化越來越小，說明釋放的氧氣量在減少，對應圖B中de段或fg段．

解答 解：（1）影響光合作用的因素主要有光照強度、溫度、二氧化碳濃度等．圖A是密閉裝置，內有二氧化碳緩沖液，說明實驗過程中二氧化碳濃度始終不變，那么影響小室內植物光合作用速率變化的主要環境因素就只有光照強度和溫度了．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點表示光合作用與呼吸作用相等，超過該點將消耗氧氣，所以g點時儲存氧氣最多．
（2）表格中數據表明，氧氣的產生速率在逐漸減小，在B曲線上所對應的區段是de和fg．
（3）d點與c點相比，d點的氧氣釋放速率快，即光合速率快，消耗的C₃多，那么C₃的生成量就多，暗反應發生在葉綠體基質中．
（4）引起小室內氧氣含量變化的生理過程是光合作用和有氧呼吸，其反應式分別為：CO₂+H₂O$→_{葉綠體}^{光能}$（CH₂O）+O₂；C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量．
（5）如果要測定該植物真正光合作用的速率，還需要測定出呼吸速率，具體做法是設置A裝置完全相同的C裝置，將C裝置遮光放在與A相同的環境條件下．測得單位時間內，實驗組讀數為M，對照組讀數為N，該植物真正光合作用的速率是=凈光合速率+呼吸作用速率=M-N或M+|N|．
故答案為：
（1）光照強度、溫度    18（或g）    
（2）de 或fg   
（3）多
（4）CO₂+H₂O$→_{葉綠體}^{光能}$（CH₂O）+O₂ C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量
（5）設置如A一樣的裝置，遮光放在和A相同的環境條件下作對照     M-N

點評 本題考查光合作用和呼吸作用的相關知識，意在考查考生具有對一些生物學問題進行初步探究的能力，能對一些簡單的實驗方案做出恰當的評價和修訂的能力．