Question

【題目】紅萍是太空艙中常用于提供氧氣、吸收二氧化碳的一種水生植物。我國(guó)科研人員為了研究與人共存情況下紅萍的供氧能力，建立了受控密閉實(shí)驗(yàn)艙，并在其中放置了18.9平方米的紅萍立體培養(yǎng)裝置，設(shè)立實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組后進(jìn)行多次地面模擬試驗(yàn)。密閉艙全天保持穩(wěn)定充足的光照強(qiáng)度，其他條件適宜。2名志愿者進(jìn)入密閉艙中生活，每隔1小時(shí)測(cè)定一次艙內(nèi)氧氣和二氧化碳濃度，結(jié)果如圖所示，請(qǐng)據(jù)此分析回答相關(guān)問題。

（1）紅萍是一種生長(zhǎng)于水田或池塘中的小型浮水蕨類植物，亦稱滿江紅。與水生藻類相比較，這類植物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是_____。

（2）根據(jù)圖示結(jié)果可知，實(shí)驗(yàn)組的密閉艙內(nèi)生活著2名志愿者和18.9平方米紅萍，對(duì)照組的密閉艙內(nèi)僅生活著_____。

（3）根據(jù)圖示結(jié)果判斷，實(shí)驗(yàn)組密閉艙內(nèi)紅萍產(chǎn)生的氧氣能否滿足2名志愿者的呼吸消耗？_____；作出此判斷的理由是_____。

（4）如果實(shí)驗(yàn)組密閉艙光照系統(tǒng)因故障而停止工作，艙內(nèi)一片漆黑。這時(shí)實(shí)驗(yàn)組密封艙內(nèi)氧氣濃度的變化是_____；二氧化碳濃度的變化是_____。

（5）在載人航天應(yīng)用中，太空艙可以看作一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的密閉生態(tài)系統(tǒng)。若要進(jìn)行長(zhǎng)期的載人飛行，從生態(tài)系統(tǒng)功能的角度考慮，太空艙應(yīng)實(shí)現(xiàn)_____循環(huán)利用。

Answer 1

【答案】有根莖葉的分化，有輸導(dǎo)組織 2名志愿者 沒有培養(yǎng)紅萍 能、密閉艙內(nèi)O2和CO2濃度保持相對(duì)穩(wěn)定，表明紅萍產(chǎn)生的O2量約等于紅萍和人呼吸作用的消耗的O2量 減小 增大 物質(zhì)

【解析】

（1）光合作用與呼吸作用的關(guān)系如表：

	區(qū)別					聯(lián)系
	場(chǎng)所	原料	條件	產(chǎn)物	能量
光合作用	葉綠體	二氧化碳、水	光	有機(jī)物、氧氣	儲(chǔ)存能量	相互聯(lián)系 相互依存
呼吸作用	所有的活細(xì)胞	有機(jī)物、氧氣	有無光皆可	二氧化碳、水	釋放能量

（2）對(duì)照實(shí)驗(yàn)：在探究某種條件對(duì)研究對(duì)象的影響時(shí)，對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行的除了該條件不同以外，其他條件都相同的實(shí)驗(yàn)。根據(jù)變量設(shè)置一組對(duì)照實(shí)驗(yàn)，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有說服力。一般來說，對(duì)實(shí)驗(yàn)變量進(jìn)行處理的，就是實(shí)驗(yàn)組。沒有處理是的就是對(duì)照組。

（1）蕨類植物有根莖葉的分化，體內(nèi)有輸導(dǎo)組織，但是不結(jié)種子，靠孢子繁殖后代，蕨類植物的受精作用離不開水，因此蕨類植物只能生活在陰濕的環(huán)境中。
光合作用吸收二氧化碳產(chǎn)生氧氣，因此紅萍利用光合作用吸收CO2產(chǎn)生O2。
（2）實(shí)驗(yàn)是為了研究與人共存情況下紅萍的供氧能力，唯一不同的變量是紅萍，其它條件都相同，因此“實(shí)驗(yàn)組的密閉艙內(nèi)生活著2名志愿者和18.9平方米的紅萍”，則對(duì)照組的密閉艙內(nèi)生活著2名志愿者，沒有培養(yǎng)紅萍。
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷，密閉艙內(nèi)O2和CO2濃度保持相對(duì)穩(wěn)定，表明紅萍產(chǎn)生的O2量約等于紅萍和人呼吸作用的消耗的O2量。因此密閉艙內(nèi)18.9平方米紅萍產(chǎn)生的O2能滿足2名志愿者的呼吸消耗，理由是密閉艙內(nèi)O2和CO2濃度保持相對(duì)穩(wěn)定，表明紅萍產(chǎn)生的O2量約等于紅萍和人呼吸作用的消耗的O2量。
（4）如果實(shí)驗(yàn)組密閉艙光照系統(tǒng)因故障而停止工作，艙內(nèi)一片漆黑。植物不能進(jìn)行光合作用，植物和人進(jìn)行呼吸作用消耗氧產(chǎn)生二氧化碳，這時(shí)實(shí)驗(yàn)組密封艙內(nèi)氧氣濃度的變化是減小；二氧化碳濃度的變化是增大。
（5）在載人航天應(yīng)用中，太空艙可以看作一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的密閉生態(tài)系統(tǒng)。若要進(jìn)行長(zhǎng)期的載人飛行，從生態(tài)系統(tǒng)功能的角度考慮，太空艙應(yīng)實(shí)現(xiàn)物質(zhì)循環(huán)利用。