Question

18．某科研小組為探究植物光合作用速率的變化情況，設(shè)計(jì)了由透明的玻璃罩構(gòu)成的裝置A．

（1）將該裝置放在自然環(huán)境下，測定夏季一晝夜小室內(nèi)植物氧氣釋放速率的變化，得到如圖B所示曲線，那么影響小室內(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；裝置刻度管中液滴移到最右點(diǎn)是在一天中的18（或g）點(diǎn)．
（2）在實(shí)驗(yàn)過程中某段光照時(shí)間內(nèi)，記錄液滴的移動(dòng)，獲得以下數(shù)據(jù)：

每隔20分鐘記錄一次刻度數(shù)據(jù)
…	24	29	32	34	…

該組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是在B曲線的de或fg段獲得的．
（3）圖B中d點(diǎn)與c點(diǎn)相比，相同時(shí)間內(nèi)葉肉細(xì)胞C3的生成量多
（4）寫出引起小室內(nèi)氧氣含量變化的生理過程的反應(yīng)式：
①CO₂+H₂O$→_{葉綠體}^{光能}$（CH₂O）+O₂
②C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量
（5）該組同學(xué)為測定該植物某時(shí)間段的氧氣產(chǎn)生速率．該如何設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)？如何處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
①簡要寫出對照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：設(shè)置如A一樣的裝置，遮光放在和A相同的環(huán)境條件下作對照
②數(shù)據(jù)處理：若在單位時(shí)間內(nèi)，實(shí)驗(yàn)組讀數(shù)為M，對照組讀數(shù)為N，該植物的真正光合作用速率為M-N．

Answer 1

分析 分析裝置圖和曲線圖是解答本題的關(guān)鍵．圖A是密閉裝置，內(nèi)有二氧化碳緩沖液，說明實(shí)驗(yàn)過程中二氧化碳濃度始終不變，因此刻度移動(dòng)表示是氧氣的變化量．液滴移到最右邊，此時(shí)一天中儲(chǔ)存氧氣最多，圖B中g(shù)點(diǎn)表示光合作用與呼吸作用相等，超過該點(diǎn)將消耗氧氣，所以g點(diǎn)時(shí)儲(chǔ)存氧氣最多．由數(shù)據(jù)可知，相同的時(shí)間刻度變化越來越小，說明釋放的氧氣量在減少，對應(yīng)圖B中de段或fg段．

解答 解：（1）影響光合作用的因素主要有光照強(qiáng)度、溫度、二氧化碳濃度等．圖A是密閉裝置，內(nèi)有二氧化碳緩沖液，說明實(shí)驗(yàn)過程中二氧化碳濃度始終不變，那么影響小室內(nèi)植物光合作用速率變化的主要環(huán)境因素就只有光照強(qiáng)度和溫度了．裝置刻度管中液滴移動(dòng)是由氧氣的增減造成的，只在有氧氣釋放，液滴就會(huì)右移．圖B中g(shù)點(diǎn)表示光合作用與呼吸作用相等，超過該點(diǎn)將消耗氧氣，所以g點(diǎn)時(shí)儲(chǔ)存氧氣最多．
（2）表格中數(shù)據(jù)表明，氧氣的產(chǎn)生速率在逐漸減小，在B曲線上所對應(yīng)的區(qū)段是de和fg．
（3）d點(diǎn)與c點(diǎn)相比，d點(diǎn)的氧氣釋放速率快，即光合速率快，消耗的C₃多，那么C₃的生成量就多，暗反應(yīng)發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中．
（4）引起小室內(nèi)氧氣含量變化的生理過程是光合作用和有氧呼吸，其反應(yīng)式分別為：CO₂+H₂O$→_{葉綠體}^{光能}$（CH₂O）+O₂；C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量．
（5）如果要測定該植物真正光合作用的速率，還需要測定出呼吸速率，具體做法是設(shè)置A裝置完全相同的C裝置，將C裝置遮光放在與A相同的環(huán)境條件下．測得單位時(shí)間內(nèi)，實(shí)驗(yàn)組讀數(shù)為M，對照組讀數(shù)為N，該植物真正光合作用的速率是=凈光合速率+呼吸作用速率=M-N或M+|N|．
故答案為：
（1）光照強(qiáng)度、溫度    18（或g）    
（2）de 或fg   
（3）多
（4）CO₂+H₂O$→_{葉綠體}^{光能}$（CH₂O）+O₂ C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量
（5）設(shè)置如A一樣的裝置，遮光放在和A相同的環(huán)境條件下作對照     M-N

點(diǎn)評 本題考查光合作用和呼吸作用的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生具有對一些生物學(xué)問題進(jìn)行初步探究的能力，能對一些簡單的實(shí)驗(yàn)方案做出恰當(dāng)?shù)脑u價(jià)和修訂的能力．