Question

5．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）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)加入二氧化碳緩沖液，然后再打開該裝置的活塞開關(guān)，使U型管兩側(cè)的液面如圖甲所示，關(guān)閉活塞．實驗的觀察指標(biāo)是U型管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1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

請分析水柱的高度表示的是凈光合速率（填總光合速率或凈光合速率）．
（2）夏季去除圖甲的水浴裝置后，置于自然環(huán)境條件下，假定玻璃罩內(nèi)植物的生理狀態(tài)和自然環(huán)境中相同，且空氣濕度對植物蒸騰作用的影響、微生物對CO₂濃度的影響均忽略不計，利用CO₂濃度測定儀測定了該玻璃罩內(nèi)一晝夜CO₂濃度的變化情況，繪制成如圖乙曲線．請問一晝夜中無（有/無）有機物積累．
（3）乙圖中EF段形成的原因是光照過強溫度過高導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，使光合速率降低；在18或G時有機物的積累最多．
（4）若用甲裝置來測定溫度對綠色植物的呼吸速率的影響，首先燒杯中應(yīng)該加入試劑氫氧化鈉溶液，其次還要將甲裝置遮光處理．

Answer 1

分析 分析圖解：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．
圖乙中，AC段植物只進(jìn)行呼吸作用，C0₂含量上升；CD段，光合作用速率小于呼吸作用速率，C0₂濃度上升；D點時，光合作用速率等于呼吸作用速率；DG段，光合作用速率大于呼吸作用速率，C0₂含量減少；G點時，光合作用速率等于呼吸作用速率；GH段，光合作用速率小于呼吸作用速率，C0₂含量上升．

解答 解：（1）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．
（2）由圖可知，H點高于A點，罩內(nèi)CO₂濃度升高，可知呼吸作用量大于光合作用量，因此沒有有機物積累，植物不能生長．
（3）中午光照過強，溫度過高導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，吸收CO₂少，使光合速率降低．圖中DG段二氧化碳量處于下降趨勢，表明光合作用速率大于呼吸作用速率，C0₂含量減少；但是到G點之后光合作用將小于呼吸作用，因此在G點時有機物積累最多．
（4）測定呼吸作用要排除光照的影響，故需要遮光處理，同時還需要加入氫氧化鈉溶液吸收呼吸作用產(chǎn)生的CO₂．
故答案為：
（1）凈光合速率       
（2）無
（3）光照過強溫度過高導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，使光合速率降低       18或G
（4）氫氧化鈉溶液      遮光

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．