Question

14．某科研小組為探究植物光合作用速率的變化情況，設(shè)計了由透明的玻璃罩構(gòu)成的密閉小室，如圖A所示．偵測期間植物先黑暗處理一段時間，后給予光照（固定的光照強(qiáng)度），測得連續(xù)60分鐘內(nèi)氧氣濃度變化的結(jié)果如B所示曲線（液滴移動距離已換算為ppm）．請據(jù)圖回答：

（1）影響小室內(nèi)植物光合作用速率變化的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度、溫度，在20和30分鐘測定時間點(diǎn)，裝置內(nèi)的氧氣濃度為250ppm．
（2）在最初10分鐘時段，瓶內(nèi)植物進(jìn)行（有氧）呼吸作用．若將該植物從黑暗環(huán)境中轉(zhuǎn)移到光照環(huán)境中，短時間內(nèi)葉綠體中C₃的含量將減少．
（3）在實(shí)驗(yàn)過程中某段時間內(nèi)，記錄液滴的移動，獲得以下數(shù)據(jù)：

每隔一定時間記錄一次刻度數(shù)據(jù)
…	-29	-15	0	+18	+35	…

該組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是在B圖曲線的40～60（填“15～35”或“40～60”）分鐘內(nèi)獲得的．
（4）如果該植物后30分鐘的呼吸速率平均值與前20分鐘呼吸速率平均值相同，則該植物后30分鐘內(nèi)真正光合作用的平均速率為9×10³ppm/小時（用O₂的生成速率表示）．

Answer 1

分析 分析A圖：二氧化碳緩沖液的作用是為植物光合作用提供二氧化碳，同時平衡裝置中的二氧化碳濃度，所以液滴移動的距離代表光合作用釋放的氧氣與呼吸作用消耗氧氣的差值，即凈光合速率．
分析圖B：在氧氣濃度的最低點(diǎn)之前，氧氣濃度一直下降，說明此段時間是黑暗處理，只進(jìn)行有氧呼吸；而之后氧氣濃度開始上升，說明給予光照，同時進(jìn)行光合作用和呼吸作用，并且凈光合速率大于0，導(dǎo)致容器中氧氣濃度不斷升高．

解答 解：（1）小室內(nèi)具有二氧化碳緩沖液，能夠提供比較充足的二氧化碳，因此影響小室內(nèi)植物光合作用速率變化的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度、溫度．B圖的曲線中看出，在20和30分鐘測定時間點(diǎn)，裝置內(nèi)的氧氣濃度為250ppm．
（2）在最初10分鐘時段，氧氣濃度不斷下降，說明瓶內(nèi)植物進(jìn)行（有氧）呼吸作用．若將該植物從黑暗環(huán)境中轉(zhuǎn)移到光照環(huán)境中，光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]在短時間內(nèi)急劇增加，促進(jìn)暗反應(yīng)中三碳化合物的還原，從而導(dǎo)致葉綠體中C₃的含量將減少．
（3）數(shù)據(jù)表格中的0表示氧氣濃度恢復(fù)到實(shí)驗(yàn)開始時，因此該組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是在B圖曲線的40～60分鐘內(nèi)獲得的．
（4）分析圖B中數(shù)據(jù)，前20分鐘呼吸速率=（1750-250）÷$\frac{1}{3}$=4500ppm/小時，后30分鐘的凈光合速率=（2500-250）÷$\frac{1}{2}$=4500ppm/小時，而真光合速率=凈光合速率+呼吸速率=4500+4500=9×10³ppm/小時．
故答案為：
（1）光照強(qiáng)度、溫度         20和30
（2）（有氧）呼吸      減少
（3）40～60
（4）9

點(diǎn)評 本題以實(shí)驗(yàn)的形式考查光合作用和呼吸作用的過程及其影響因素，這些知識點(diǎn)本身難度就比較大，再加上知識點(diǎn)多、需要分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，這樣難度就更大了．通過本題，學(xué)生應(yīng)該學(xué)會如何結(jié)合所學(xué)知識，從題干中獲取有用信息．