Question

17．圖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如甲圖所示．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．當光照強度由0-20千勒克斯的變化中，圖甲中的CO₂緩沖液的PH值先降低后升高．
（3）當光照強度為15千勒克斯時，葉片1小時光合作用產生的氣體量為200毫升．
（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．

Answer 1

分析 據圖分析：試管中葉片既進行呼吸作用也進行光合作用．當呼吸作用強度大于光合作用強度時，氧氣減少而二氧化碳增多，但多余的二氧化碳會被緩沖液吸收，所以氣體總量減少；當呼吸作用強度小于光合作用強度時，氧氣增多而二氧化碳減少，但緩沖液能維持環境中二氧化碳的濃度，所以氣體總量增加．而光合作用與呼吸作用強度的高低在題中主要取決于光照強度．

解答 解：（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，氣體總量增加，說明呼吸作用強度小于光合作用強度，此時光合作用除了要利用呼吸作用產生的二氧化碳之外，還要從外面吸收一部分二氧化碳；光合作用釋放的氧氣除了提供給呼吸作用之外，還有一部分能釋放出去．丙圖中右為線粒體，左為葉綠體，可知箭頭a、b、c、d是存在的．
（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．
故答案為：
（1）左側   
（2）abcd    先降低后升高  
（3）200
（4）新鮮葉片改為等量的經消毒的死葉片

點評 本題考查光合作用和呼吸作用的相關知識，具有一定的難度，將兩種重要代謝作用的關系設計在一個密閉的裝置中，同時又用緩沖液來對氣體量造成干擾，意在考查考生從材料中獲取信息的能力和對知識的理解遷移能力．