Question

15．回答下列Ⅰ、Ⅱ小題：
Ⅰ、下圖中甲為測定光合作用速率的裝置，在密封的試管內放一新鮮葉片和二氧化碳緩沖液，試管內氣體體積的變化可根據毛細刻度管內紅色液滴的移動距離測得．在不同強度的光照條件下，測得的氣體體積如圖乙所示．圖丙為葉肉細胞中有關細胞器的結構模式圖．植物葉片的呼吸速率不變．

（1）標記實驗開始時毛細刻度管中液滴所在位置．實驗時，當光照強度由0漸變為2.5千勒克斯時（不同光照強度照射的時間均等），液滴所在位置應在實驗初始標記的左側（左側/右側）位置處．
（2）對葉片來說，光照強度為10千勒克斯時對應圖丙中存在的箭頭有（填字母）abcd．
（3）在圖乙中，光照強度為15千勒克斯時，植物1小時光合作用產生的氣體量為200毫升（假設隨光照的增強，植物體的溫度不變）．
（4）為了防止無關因子對實驗結果的干擾，本實驗還應設置對照實驗，對照實驗裝置與實驗組裝置的區別是新鮮葉片改為等量的經消毒的死葉片．如果對照組在相同光照情況下，刻度管中的紅色液滴向右移了5毫米，其原因環境物理因素（如溫度變化等）對實驗的影響．
（5）如果將試管中的CO₂緩沖液改為水，則實驗測得的數據指標是釋放的二氧化碳量與吸收氧氣量的差值．
Ⅱ、丙圖表示某C₃植物的部分細胞結構和相關代謝情況，a～f代表O₂或CO₂，丁圖表示溫度對該植物光合作用與呼吸作用的影響（以測定的CO₂吸收量與CO₂釋放量為指標），請據圖回答下列問題：
（1）在夏季晴天的正午，丙圖a～f過程中可以發生的是a、b、c、d．
（2）丁圖中在5℃時光合作用制造的有機物量是呼吸消耗有機物量的3倍．

Answer 1

分析 據圖分析：圖甲裝置中CO₂緩沖液能夠為葉片光合作用提供穩定的二氧化碳，因此裝置中氣體量變化為氧氣量的變化．結合曲線圖，在光照強度為0時，由于只進行呼吸作用液滴向左移動；在光照強度為2.5千勒克斯時，光合作用等于呼吸作用，裝置中液滴不動；在光照強度為大于2千勒克斯時，光合作用大于呼吸作用，裝置中液滴右移．
圖丙中，a、c、f表示氧氣，b、d、e表示CO₂．丁圖中虛線表示凈光合速率，實線表示呼吸速率．

解答 解：Ⅰ、（1）觀察乙圖可以發現，光照強度在0-2.5千勒克斯范圍內，光合作用小于呼吸作用強度，因此試管中氧氣量不斷減少，即試管中的氣體總量始終是小于初始氣體總量的，所以液體左移，偏在初始位置的左側．
（2）光照強度為10千勒克斯時，圖中看出光合作用大于呼吸作用，因此葉綠體除了利用線粒體呼吸作用產生的二氧化碳（d）以外，還需從外界環境中吸收一定量的二氧化碳（b）；因此產生的氧氣除了供給線粒體利用（c）以外，還有一部分釋放到細胞外（a）．
（3）光照強度為15千勒克斯時，氣體總量增加了150ml，根據上面的試題分析，這150ml為凈光合作用釋放的氧氣，而葉片的呼吸作用強度一直為50ml/h，可知，實際上光合作用產生了150+50=200ml的氧氣．
（4）為了防止無關因子對實驗結果的干擾，本實驗還應設置對照實驗，對照實驗裝置與實驗組裝置的區別是新鮮葉片改為經消毒的死葉片其余相同．如果對照組在相同光照情況下，可能是環境物理因素（如溫度變化等）對實驗的影響，刻度管中的紅色液滴向右移了5毫米．
（5）若將緩沖液改成水，則對氣體的總量不產生影響．則裝置中氣體量的變化完全取決于呼吸作用和光合作用強度的差值了．
Ⅱ、（1）在夏季晴天的正午，光合作用和呼吸作用都可以進行，且光合作用大于呼吸作用，丙圖a～f過程中可以發生的是a、b、c、d．
（2）丁圖中在5℃時光照下二氧化碳的吸收量為1.0，呼吸作用釋放的二氧化碳為0.5，由于實線表示的是凈光合速率，因此總光合速率=凈光合速率+呼吸速率=1.5，因此光合作用制造的有機物量是呼吸消耗有機物量的3倍．
故答案為：
Ⅰ、（1）左側   
（2）abcd    
（3）200
（4）新鮮葉片改為等量的經消毒的死葉片   環境物理因素（如溫度變化等）對實驗的影響
（5）釋放的二氧化碳量與吸收氧氣量的差值
Ⅱ．（1）a、b、c、d       
（2）3

點評 本題具有一定的難度，以測定光合作用速度為背景，著重考查了環境因素影響光合作用和呼吸作用的相關知識，解題的關鍵是明確圖甲裝置中引起液滴移動的氣體，圖乙和圖丁中利用真光合速率=凈光合速率+呼吸速率進行綜合計算，要求考生具有較強的識圖能力、分析實驗裝置的能力以及計算能力．