Question

11．以下實驗是對低等植物的水域生態(tài)系統(tǒng)進行的測定．
步驟1：取兩個相同的透明玻璃瓶，分別編號為1號、2號．
步驟2：用兩個瓶同時從水深3m處取水樣（都裝滿），立即測定2號瓶中的溶氧量，將1號瓶密封瓶口沉入原取水樣處．
步驟3：24h后將1號瓶取出，測定瓶中的溶氧量．按以上步驟重復(fù)3次，結(jié)果1號瓶溶氧量平均值為6.5mg，2號瓶溶氧量平均值為5.3mg．
回答下列問題：
（1）24h后，1號瓶中溶氧變化量是增加1.2mg，這說明水生植物光合作用產(chǎn)生O₂大于水中生物呼吸消耗O₂．
（2）經(jīng)過24h后，1號瓶增加的有機物量（假設(shè)全為葡萄糖）為1.13mg．
（3）現(xiàn)欲使實驗過程同時還能測出1號瓶24h中實際合成的有機物總量，需補充3號瓶進行實驗．簡述需補充的實驗內(nèi)容（請自行選擇實驗用具）：另取一個和1號、2號相同的瓶，設(shè)法使之不透光（如涂上黑漆，包上黑膠布等），設(shè)為3號瓶，其他處理和1號瓶相同，即同時從水深3m處取水樣，密封后與1號瓶同時沉入原取水樣處；24h后測定溶氧量，重復(fù)3次，取平均值．
（4）設(shè)3號瓶溶氧量平均值為a，則1號瓶實際合成葡萄糖量為$\frac{15}{16}$×（6.5-a）．

Answer 1

分析 根據(jù)題意，3號瓶是水中最初溶氧量，可作為對照組，1號瓶放回原處，可進行光合作用和呼吸作用，2號瓶包上黑膠布，只進行呼吸作用．

解答 解析：（1）題中2號瓶測的是水體最初溶氧量，1號瓶為24小時后水體溶氧量，兩瓶對照可得出氧氣凈增量為6.5mg-5.3mg1=1.2mg．說明水生植物光合作用產(chǎn)生O₂大于水中生物呼吸消耗O₂．
（2）氧氣凈增量是植物光合作用產(chǎn)生氧氣與所有生物消耗氧氣的差值，可換算成有機物葡萄糖量，即水體中有機物凈增量即1.2÷6÷32×180=1.13mg．
（3）要得出實際合成的有機物量，根據(jù)光合作用實際葡萄糖生產(chǎn)量=光合作用凈生產(chǎn)量+呼吸作用消耗量，還需測定水體生物呼吸耗氧量．測定水體生物呼吸量可再取一黑瓶（不透光），處理方法和1號瓶相同，24小時后測定黑瓶中的溶氧量．黑瓶中溶氧量與2號瓶的差值，即為呼吸消耗的氧量．
（4）24h后測3號瓶溶氧量，設(shè)為a，則瓶中24h耗氧量為（5.3-a）mg，所以1號瓶產(chǎn)生氧氣的總量為（6.5-5.3）mg+（5.3-a）mg，根據(jù)6O₂～C₆H₁₂O₆列出方程：$\frac{180}{y}=6×\frac{32}{（6.5-5.3+5.3-a）×y}=180×（6.5-a）$÷6×32=$\frac{15}{16}$×（6.5-a）．
故答案為：（1）增加1.2mg  水生植物光合作用產(chǎn)生O₂大于水中生物呼吸消耗O₂
（2）1.13mg 
 （3）另取一個和1號、2號相同的瓶，設(shè)法使之不透光（如涂上黑漆，包上黑膠布等），設(shè)為3號瓶，其他處理和1號瓶相同，即同時從水深3m處取水樣，密封后與1號瓶同時沉入原取水樣處；24h后測定溶氧量，重復(fù)3次，取平均值
（4）$\frac{15}{16}$×（6.5-a）

點評 本題考查光合作用與呼吸作用知識，要求學(xué)生具備驗證簡單生物學(xué)事實的能力，并能對實驗現(xiàn)象和結(jié)果進行解釋、分析和處理．