Question

研究人員以某綠色植物為材料，利用多套圖甲裝置，對影響光合作用的環(huán)境因素進(jìn)行研究．
（1）若用甲裝置來測定綠色植物的呼吸速率，應(yīng)將甲裝置置于

 

環(huán)境中，此時植物細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行的生理反應(yīng)表達(dá)式為

 

．
（2）在溫度、二氧化碳濃度等條件不變的情況下，將圖甲裝置由黑暗處移至陽光下，短時間內(nèi)，植物葉綠體內(nèi)三碳化合物含量的變化是

 

（選填“增加”、“減少”或“不變”）．
（3）為了探究溫度對光合作用的影響，首先應(yīng)在圖甲裝置的燒杯內(nèi)加入

 

溶液，然后再打開該裝置的活塞開關(guān)，使U形管兩側(cè)液面如圖所示，然后關(guān)閉活塞．實驗的觀察指標(biāo)是U形管A側(cè)液面的變化值．在每一給定溫度且其他條件均相同、適宜的情況下光照l小時，實驗數(shù)據(jù)如下表：

溫度（℃）	5	10	15	20	25	30	35
水柱高度（mm/h）	1.0	1.7	2.5	3.2	3.7	3.5	3.0

①請根據(jù)以上數(shù)據(jù)在下面的坐標(biāo)內(nèi)以柱形圖的形式畫出各溫度下的實驗結(jié)果．
②分析所繪圖形可知溫度與光合作用強度的關(guān)系是

 

．
（4）圖乙是對植株進(jìn)行光合作用研究的實驗結(jié)果．圖中a、b、c代表溫度，且a＞b＞c；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代表CO₂濃度，且Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ．
①a、b、c中，一定超過了最適溫度的是

 

；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，最接近最適CO₂濃度的是

 

．
②如果要探究在溫度為b時，該植物光合作用所需的最適CO₂濃度，則需要在適當(dāng)范圍內(nèi)設(shè)置

 

進(jìn)行實驗．

Answer 1

考點：影響光合作用速率的環(huán)境因素,細(xì)胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：據(jù)圖分析：圖甲實驗裝置中，如果燒杯中放置二氧化碳緩沖液，并且提供光照，該緩沖液可以為光合作用提供穩(wěn)定的二氧化碳來源，此時裝置中變化的氣體是氧氣，因此左側(cè)的水柱高度能夠表示凈光合速率強度；如果燒杯中放置NaOH溶液，并且提供黑暗條件，由于該溶液可以吸收裝置中的二氧化碳，因此變化的氣體量仍為氧氣量，此時該值可以表示呼吸速率．圖乙表示不同溫度、二氧化碳濃度和光照強度對植物光合作用的影響曲線圖．

解答： 解：（1）測定呼吸作用要排除光照的影響，故需要將該裝置黑暗或遮光處理，同時還需要加入氫氧化鈉溶液吸收呼吸作用產(chǎn)生的CO₂．此時植物細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行的是有氧呼吸，其反應(yīng)式為：C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂

酶

6CO₂+12H₂O+能量．
（2）將圖甲裝置由黑暗處移至陽光下，短時間內(nèi)，植物葉綠體內(nèi)光反應(yīng)開始，生存ATP和還原氫，消耗三碳化合物，同時三碳化合物的來源暫時不變，最終導(dǎo)致三碳化合物含量減少．
（3）探究溫度對光合作用的影響，自變量是溫度，二氧化碳濃度為無關(guān)變量，所以應(yīng)在圖甲裝置的燒杯內(nèi)加入二氧化碳緩沖（或碳酸氫鈉溶液）溶液．
①柱狀圖的繪制橫軸為溫度，縱軸為光合作用強度，具體見右圖．
②根據(jù)繪制的柱狀圖分析，在一定的溫度范圍內(nèi)，光合作用強度隨著溫度的升高而增強，超過一定溫度后，光合作用強度隨著溫度的升高而減弱．
（4）①從圖乙植株進(jìn)行光合作用研究的實驗結(jié)果來看，溫度b相對于a、c為最適溫度，且a＞b＞c，故一定超過了最適溫度的是a；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，最接近最適CO₂濃度的是Ⅰ．
②探究在溫度為b時，該植物光合作用所需的最適CO2濃度，則需要保持（光照強度等）無關(guān)變量相同且適宜，并在適當(dāng)范圍內(nèi)設(shè)置不同濃度的CO₂進(jìn)行實驗．
故答案為：
（1）黑暗    C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂

酶

6CO₂+12H₂O+能量
（2）減少    二氧化碳緩沖（或碳酸氫鈉溶液）
①柱狀圖：見右圖
②在一定的溫度范圍內(nèi)，光合作用強度隨著溫度的升高而增強，超過一定溫度后，光合作用強度隨著溫度的升高而減弱
（4）①aⅠ
②不同濃度的CO₂

點評：本題考查了探究光合速率和呼吸速率的實驗設(shè)計等方面的知識，意在考查考生分析實驗裝置的能力和實驗設(shè)計的能力，具有一定的難度，對考生的能力要求較高．考生要能夠明確NaHCO₃溶液和NaOH溶液在該探究實驗中的作用；并且能夠從曲線中獲取有效解題信息．