Question

請回答下列有關(guān)光合作用的問題．
I一學生做了如下實驗：將小球藻放在一只玻璃容器內(nèi)，使之處于封閉狀態(tài)．實驗在保持適宜溫度的暗室中進行，并從第5分鐘起給予光照．實驗中儀器記錄了該容器內(nèi)氧氣含量的變化，結(jié)果如圖，請分析回答：
（1）在0～5分鐘之內(nèi)，氧氣量減少的原因是

 

．
（2）給予光照后，氧氣量馬上增加的原因是

 

．
（3）在5～20分鐘之間，氧氣量增加的速率逐漸減小，這是因為

 

．
（4）加入少量的NaHCO3溶液后，氧氣產(chǎn)生量呈直線上升，這是因為

 

．
II某轉(zhuǎn)基因作物有很強的光合作用強度．某中學生物興趣小組在暑假開展了對該轉(zhuǎn)基因作物光合強度測試的研究課題，設計了如下裝置．請你利用下列裝置完成光合作用強度的測試實驗，并分析回答有關(guān)問題．
實驗步驟
（1）先測定植物的呼吸作用強度，方法步驟：
①甲乙兩裝置的D中都

 

，裝置乙作對照組（校正）
②將裝置甲、乙的玻璃鐘罩

 

，并放在溫度等相同的環(huán)境中．
③30分鐘后分別記錄甲、乙兩裝置紅墨水滴移動的方向刻度．
（2）

		實驗30分鐘后紅墨水滴移動情況
測定植物呼吸作用	甲裝置	（填左或右移）1.5厘米
	乙裝置	右移0.5厘米
測定植物凈光合作用	甲裝置	（填左或右移）4.5厘米
	乙裝置	右移0.5厘米

（3）實驗分析：
假設紅墨水滴每移動1cm，植物體內(nèi)的葡萄糖增加或減少1g．那么該植物的呼吸作用速率是

 

g/小時．白天光照15小時，一晝夜葡萄糖的積累量是

 

g．（不考慮晝夜溫差影響）

Answer 1

考點：影響光合作用速率的環(huán)境因素,細胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：凈光合作用（表現(xiàn)光合作用）=實際光合作用-呼吸作用，所以要測定實際光合作用量要先測定呼吸作用．呼吸作用過程消耗氧氣釋放二氧化碳，所以氧氣和二氧化碳量的變化都可以作為衡量呼吸強度的指標．根據(jù)題干中的裝置圖可以知道，該實驗是以耗氧量作為衡量指標的．所以實驗過程中就要用NaOH吸收二氧化碳以測定耗氧量．而測定呼吸強度要避免光合作用，所以要在黑暗中進行，即要做遮光處理．測定出呼吸強度后測定表觀光合作用．光合作用消耗二氧化碳釋放氧氣，所以實驗中要有提供二氧化碳的裝置，即在D中盛有碳酸氫鈉．通過測定氧氣的釋放量來測定表觀光合作用．最后根據(jù)上面的公式可計算實際光合作用量．

解答： 解：Ⅰ（1）在暗室中（0～5分鐘），植物不進行光合作用，而進行呼吸作用，因此呼吸作用消耗空氣中氧氣，使氧氣的含量減少．
（2）給予光照后，植物的光合作用加強，此時植物的光合作用強度大于呼吸作用強度而使氧氣量迅速增加．
（3）該實驗是在密閉的容器中進行，隨著時間的延長，光合作用導致容器中的二氧化碳的含量減少，使光合作用速率下降．
（4）NaHCO₃溶液可以產(chǎn)生CO₂，使容器中的CO₂含量增加，使光合作用加強，產(chǎn)生較多的氧氣．
Ⅱ（1）要測光合作用強度必須先測呼吸作用強度，在測呼吸作用強度時一定要將實驗裝置置于黑暗條件下，使植物只進行呼吸作用．用NaOH溶液除去玻璃鐘罩內(nèi)的CO₂，植物呼吸作用消耗一定量O₂，釋放等量CO₂，而CO₂被NaOH溶液吸收，根據(jù)玻璃鐘罩內(nèi)氧氣體積的減少量即可測呼吸作用強度．
（2）根據(jù)以上裝置可得，在測定呼吸作用速率時，裝置中氣體量主要是氧氣的消耗，因此甲裝置中液滴左移；在測定凈光合速率時，由于二氧化碳維持相對穩(wěn)定，氣體變化主要是光合作用氧氣的凈釋放，因此液滴右移．
（3）對照裝置乙中紅墨水滴右移是環(huán)境因素（如溫度變化等）對實驗影響的結(jié)果，實驗裝置甲同樣也受環(huán)境因素的影響，因此，植物呼吸作用消耗O₂量等于玻璃鐘罩內(nèi)氧氣體積的改變量，即1.5+0.5=2（g/半小時）；根據(jù)凈光合作用的測定值是4.5-0.5=4（g/半小時），白天光照15小時的凈光合作用量是（4×2）×15=120（g），一晝夜葡萄糖的積累量是15小時光合作用實際量減去24小時呼吸作用消耗量，等同于15小時的凈光合作用量減去9小時的呼吸作用消耗量，即8×15-4×9=84（g）．
故答案為：
Ⅰ（1）呼吸作用消耗了容器中的氧氣
（2）光合作用產(chǎn)生的氧氣量大于呼吸作用消耗的氧氣量
（3）光合作用使容器中的二氧化碳濃度逐漸減小，光合作用速率下降
（4）NaHCO₃溶液釋放的二氧化碳使容器中的二氧化碳濃度升高
II（1）①放入NaOH溶液，②遮光處理．
（2）左移    右移
（3）4   84

點評：本題具有一定的難度和綜合性，屬于考綱中理解、應用層次的要求，著重考查了影響光合作用和呼吸作用的環(huán)境因素等方面的知識，要求考生具有一定的審題能力、識圖能力和分析能力，在解題時善于利用凈光合作用（表現(xiàn)光合作用）=實際光合作用-呼吸作用．