Question

11．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小室（如圖A所示）．

（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．
（2）若0時開始實驗，初始液滴位置為0，2時觀察到A裝置中液滴的位置如圖所示，那么產生此結果的原因是植物有氧呼吸消耗氧氣．裝置A刻度管中的液滴移到最左點時對應B圖中的8（或c）點．
（3）d、e、f三點中，植株體內有機物總量最少的點是d點，de段ATP的消耗速率減慢（加快/減慢/不變），如果d、f時間所合成的葡萄糖速率相等，則b、d、f三點的呼吸強度的比較結果是f＞d＞b．
（4）如果要測定該植物真正光合作用的速率，該如何設置對照實驗？對照實驗：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．若在單位時間內，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可表示為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．
（2）2時觀察到A裝置中液滴的位置左移，原因是植物有氧呼吸消耗氧氣小室內的氣壓下降，液滴左移造成的．8（或c）表示光補償點，此時呼吸作用強度等于光合作用強度，此前呼吸作用一直大于光合作用，故裝置A刻度管中的液滴移到最左點時對應B圖中的8（或c）．
（3）d、e、f三點中，小室內氧氣的釋放持續進行，即有機物的合成與積累持續進行，所以植株體內有機物總量最少的點是d點，de段出現的原因主要是小室內氣溫過高氣孔關閉正常二氧化碳供應不足，光反應產生的ATP的消耗速率減慢造成的．如果d、f時間所合成的葡萄糖速率相等，但f點的氧氣釋放速率降低，說明呼吸作用高于d點，而b點呼吸作用最低，所以三點的呼吸作用速率大小為：f＞d＞b．
（4）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    
（2）植物有氧呼吸消耗氧氣   8（或c）
（3）d   減慢   f＞d＞b
（4）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．