Question

12．某興趣學(xué)習(xí)研究性小組利用下列裝置研究CO₂含量以及光照強(qiáng)度對(duì)某種綠葉光合作用的綜合影響．實(shí)驗(yàn)過(guò)程用同種、狀況相同的若干新鮮葉片在室溫25℃下進(jìn)行，通過(guò)緩沖液調(diào)節(jié)使密閉小室空間內(nèi)CO₂的濃度保持相對(duì)恒定．對(duì)相應(yīng)裝置精確測(cè)量的結(jié)果如表．請(qǐng)分析回答：

組別	實(shí)驗(yàn)條件		液滴移動(dòng)（mL/h）
	光強(qiáng)（lx）	CO2（%）
1	800	0.03	右移6.0
2	1000	0.03	右移9.00
3	1000	0.05	右移11.2
4	1500	0.05	右移11.2
5	1500	0.03	右移9.0

（1）實(shí)驗(yàn)測(cè)得的液滴移動(dòng)的距離表示：（實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi)）該葉片光合作用釋放O₂量與呼吸作用吸收O₂量的差值．
（2）第三組裝置中液滴右移的生理原因是：光合作用產(chǎn)生的O₂大于呼吸作用消耗的O₂．第3、4兩組的結(jié)果相同，限制4裝置光合作用的非生物因素主要是CO₂濃度．
（3）裝置雖置于25℃環(huán)境下，但有同學(xué)認(rèn)為液滴移動(dòng)的量不一定真正代表光合作用釋放O₂的量，因?yàn)楣庹找�起的溫度變化（升高）�?huì)導(dǎo)致密閉小室內(nèi)氣體的物理性膨脹．因此，實(shí)驗(yàn)方案應(yīng)再作相應(yīng)改善．
（4）某同學(xué)認(rèn)為本實(shí)驗(yàn)不能令人信服地說(shuō)明光照強(qiáng)度和CO₂濃度的相互作用，使光合作用進(jìn)一步增強(qiáng)．該研究小組又增設(shè)一組實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為該組的條件組合是：光強(qiáng)為800Lx，CO₂濃度為0.05%．

Answer 1

分析 結(jié)合題意分析圖解：實(shí)驗(yàn)中植物既進(jìn)行呼吸作用也進(jìn)行光合作用．當(dāng)呼吸作用強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度時(shí)，氧氣減少而二氧化碳增多，但多余的二氧化碳會(huì)被緩沖液吸收，所以氣體總量減少，液滴會(huì)左移；當(dāng)呼吸作用強(qiáng)度小于光合作用強(qiáng)度時(shí)，氧氣增多而二氧化碳減少，但緩沖液能維持環(huán)境中二氧化碳的濃度，所以氣體總量增加，液滴會(huì)右移．
表格中可以看出，通過(guò)改變光照強(qiáng)度和二氧化碳濃度來(lái)觀察液滴的移動(dòng)距離．

解答 解：（1）根據(jù)題意可知，裝置中由于具有緩沖液，因此CO₂濃度保持相對(duì)穩(wěn)定，因此氣壓變化有由于氧氣引起的，因此實(shí)驗(yàn)測(cè)得的液滴移動(dòng)的距離表示（實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi)）該葉片光合作用釋放O₂量與呼吸作用吸收O₂量的差值．
（2）當(dāng)光合作用大于呼吸作用時(shí)，產(chǎn)生的氧氣大于呼吸作用消耗，而二氧化碳量由緩沖液進(jìn)行調(diào)節(jié)，因此使表格中每組裝置中液滴均右移．3、4兩組實(shí)驗(yàn)可為一組對(duì)照實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的自變量為二氧化碳濃度，因此限制因素為CO₂濃度．
（3）裝置雖置于25℃環(huán)境下，但有同學(xué)認(rèn)為液滴移動(dòng)的量不一定真正代表光合作用釋放O₂的量，因?yàn)楣庹找�起的溫度變化（升高）�?huì)導(dǎo)致密閉小室內(nèi)氣體的物理性膨脹．因此，實(shí)驗(yàn)方案應(yīng)再作相應(yīng)改善．
（4）某同學(xué)認(rèn)為本實(shí)驗(yàn)不能令人信服地說(shuō)明光照強(qiáng)度和CO₂濃度的相互作用，使光合作用進(jìn)一步增強(qiáng)．分析表格可知，實(shí)驗(yàn)中缺乏光強(qiáng)為800Lx，CO₂濃度為0.05%的實(shí)驗(yàn)組．
故答案為：
（1）（實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi)）該葉片光合作用釋放O₂量與呼吸作用吸收O₂量的差值
（2）光合作用產(chǎn)生的O₂大于呼吸作用消耗的O₂        CO₂濃度
（3）溫度變化（升高）
（4）光強(qiáng)為800Lx，CO₂濃度為0.05%

點(diǎn)評(píng) 本題具有一定的難度，考查影響光合作用的環(huán)境因素、光合作用和呼吸作用過(guò)程中水中氧元素的轉(zhuǎn)移途徑、主動(dòng)運(yùn)輸?shù)认嚓P(guān)知識(shí)，本題將兩種重要代謝作用的關(guān)系設(shè)計(jì)在一個(gè)密閉的裝置中，同時(shí)又用緩沖液來(lái)調(diào)節(jié)裝置中二氧化碳量，在解題時(shí)能夠運(yùn)用單一變量的原則分析實(shí)驗(yàn)表格．