Question

某生物興趣小組探究某植物光合強度，設計了如圖裝置進行實驗．假設實驗期間均處于適宜且相對穩定的環境條件下．請分析回答有關問題：
（1）實驗一：測定植物呼吸作用強度時，燒杯中加入

 

（NaHCO₃/NaOH溶液）．將裝置置于

 

條件下．1小時后裝置中紅墨水滴向左移動，原因是

 

．讀取移動刻度為2cm．
（2）實驗二：測定植物的凈光合作用強度時，燒杯中加入

 

（NaHCO₃/NaOH溶液）．將裝置置于

 

條件下．1小時后裝置紅墨水滴移動的方向是

 

，移動刻度為10cm．
（3）根據上述實驗．假設紅墨水滴每移動1cm，植物體內的O₂增加或減少1g，且晝夜溫度控制相等，那么該植物的呼吸作用速率是

 

g/小時；給予光照12小時，黑暗12小時，則24小時葡萄糖的積累量是

 

g．
（4）實驗三：假如實驗裝置移到不夠穩定的環境條件下，增加一對照裝置，玻璃鐘罩內植物以已死亡植物代替，實驗裝置中另放入一只昆蟲，其他均與原裝置相同．在光照下1小時，讀取對照裝置紅墨水滴左移0.5cm，實驗裝置紅墨水滴右移0.4cm．光照24小時后，玻璃鐘罩內昆蟲仍然成活還是死亡？

 

，請用數據說明你的理由

 

．

Answer 1

考點：細胞呼吸的過程和意義,影響光合作用速率的環境因素

專題：

分析：測定呼吸作用，在黑暗環境中，一般測定呼吸過程消耗的O₂量，或放出的CO₂量．在測定凈光合作用強度時，需要在光照下進行，需要NaHCO₃提供二氧化碳．

解答： 解：
（1）測定呼吸作用，一般測定呼吸過程消耗的O₂量，或放出的CO₂量．原理：黑暗中植物只進行呼吸作用消耗氧氣，產生二氧化碳，二氧化碳被氫氧化鈉吸收，大氣壓使導管內液體向容器段移動．
（2）凈光合強度=實際光合作用強度-呼吸強度．在測定凈光合作用強度時，需要在光照下進行，需要NaHCO₃提供二氧化碳．光合作用使裝置中的氧氣增加，氣壓增大，故液滴應向右移動；細胞呼吸過程中，裝置中的氧氣減少，氣壓減小，液滴應向左移動．
（3）呼吸強度=實際光合作用強度-凈光合強度．第一問可知呼吸速率1g*2cm=2g/小時（消耗氧氣量），第二問可知凈光合速率為1g*10cm=10g（凈產氧氣量），第三問，光照12小時凈光合增加氧氣量為12*10g=120g，黑暗12小時只呼吸消耗氧氣量2g*12小時=24g，那么24小時共凈產生氧氣為120g-24g=96g．根據反應關系式：C₆H₁₂O₆～6CO₂可知，24小時葡萄糖的積累量為180×96/6×44=90g．
（4）在光照下1小時，讀取對照裝置紅墨水滴左移0.5cm，得呼吸消耗氧氣0.5cm/小時．實驗裝置紅墨水滴右移0.4cm，得凈光合作用剩余的氧氣0.4cm/小時．實驗裝置中氧氣體積增加0.9cm/小時，說明植物光合作用大于動植物呼吸作用，釋放的O₂供昆蟲呼吸有余．
故答案為：
（1）NaOH溶液    遮光（黑暗）且密閉    植物在黑暗下呼吸作用，吸收氧氣，釋放CO₂，釋放的CO₂被NaOH溶液吸收，氣體體積減小
（2）NaHCO₃溶液    光照充足且密閉    向右   
（3）2    90
（4）存活    實驗裝置中氧氣體積增加0.9cm/小時，說明植物光合作用大于動植物呼吸作用，釋放的O₂供昆蟲呼吸有余

點評：本題考查光合作用、細胞呼吸的有關知識和實驗設計能力．