Question

某研究小組從當地一湖泊的某一深度取得一桶水樣，分裝于六對黑白瓶中，剩余的水樣測得原初溶解氧的含量為10mg/L，白瓶為透明玻璃瓶，黑瓶為黑布罩住的玻璃瓶．將它們分別置于六種不同的光照條件下（由a→e逐漸加強），24小時后，實測獲得六對黑白瓶中溶解氧的含量，記錄數據如下：

光照強度（klx）	0（黑暗）	a	b	c	d	e
白瓶溶氧量mg/L	3	10	16	24	30	30
黑瓶溶氧量mg/L	3	3	3	3	3	3

（1）黑瓶中溶解氧的含量降低為3mg/L的原因是

 

；該瓶中所有生物細胞在24h內呼吸消耗的O₂量為

 

mg/L．
（2）當水層光照強度為c時，在24h內白瓶中植物產生的氧氣量為

 

mg/L．光照強度至少為

 

（填字母）時，該水層產氧量才能維持生物正常生活耗氧量所需．當光照強度為

 

（填字母）時，再增加光照強度，瓶中溶解氧的含量也不會增加．
（3）若將a光照下的白瓶移至d光照下，則瓶中植物細胞的光合作用速率

 

，其主要原因是

 

．被還原后的C₃經一系列變化可形成

 

．

Answer 1

考點：影響光合作用速率的環境因素,細胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：黑白瓶法常用于水中生物光合速率的測定．白瓶就是透光瓶，里面可進行光合作用和呼吸作用．黑瓶就是不透光瓶，只能進行呼吸作用．在相同條件下培養一定時間，黑瓶中所測得的數據可以得知正常的呼吸耗氧量，白瓶中含氧量的變化可以確定表觀光合作用量，然后就可以計算出總光合作用量．

解答： 解：（1）黑瓶中溶解氧的含量降低為3mg/L的原因是：黑瓶沒有光照，植物不能進行光合作用產生氧，其中的生物呼吸消耗氧氣，該瓶中所有生物細胞呼吸消耗的O₂量為：原初溶解氧-24小時后氧含量，即10-3=7（mg/L?24h）．
（2）當光照強度為c時，白瓶中植物光合作用產生的氧氣量即為總光合作用量=凈光合作用量+呼吸作用消耗量=（24-10）+7=21mg/L?24h．
光照強度為a klx時，白瓶中溶氧量不變，說明植物光合作用產生的氧剛好用于所有生物的呼吸作用消耗，故光照強度為a klx時，該水層生物產氧量與生物耗氧量可維持動態平衡．當光照強度為d時，再增加光照強度，瓶中溶解氧的含量也不會增加．
（3）表格中看出，d光照下的白瓶光合作用強度明顯大于a光照下的白瓶，這是光照強度增強的原因．因此若將a光照下的白瓶移至d光照下，光照強度增強，光反應產生的ATP和[H]增多，導致瓶中植物細胞的光合作用速率加快．被還原后的C₃經一系列變化可形成糖類、C₅．
故答案為：
（1）黑瓶中的生物呼吸消耗氧氣，沒有光照，植物不能進行光合作用產生氧     7
（2）21     a        d
（3）加快    光反應產生的ATP和[H]增多        糖類、C₅

點評：本題有一定的難度，光合作用和呼吸作用的表格或曲線圖的分析往往是考生的弱項，并且具有一定的綜合性，對考生的分析表格和理解能力要求較高．在分析表格時，表中黑瓶溶氧量的減少表示呼吸作用強度，而白瓶溶氧量的變化表示凈光合作用量．