Question

9．某校生物興趣小組的同學(xué)用如下裝置進(jìn)行探究活動(dòng)．裝置中隔板與無色透明鐘罩之間、隔板中央小孔與玉米植株之間都用凡士林密封．

（1）要探究二氧化碳是光合作用的原料，需將盛有氫氧化鈉溶液（可吸收二氧化碳）的小燒杯放入圖1裝置內(nèi)．根據(jù)探究實(shí)驗(yàn)的要求，還應(yīng)該設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)．對(duì)照實(shí)驗(yàn)應(yīng)再設(shè)置一組相同的裝置，將小燒杯中的氫氧化鈉溶液換為等量清水，其他條件均相同．
（2）要探究玉米的呼吸作用是否會(huì)產(chǎn)生二氧化碳，圖1裝置中應(yīng)放入盛有澄清石灰水的小燒杯，還應(yīng)將實(shí)驗(yàn)裝置置于黑暗的環(huán)境中，原因是避免光合作用將呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳吸收．
（3）實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)注意向培養(yǎng)液中通入空氣，原因是保證玉米的根部細(xì)胞能正常進(jìn)行呼吸作用．
（4）某校生物探究小組利用二氧化碳傳感器等設(shè)備，測(cè)量了圖1所示密閉裝置中一晝夜二氧化碳濃度的變化，結(jié)果如圖2．
①造成MN段二氧化碳濃度上升的生理過程是呼吸作用，進(jìn)行該過程的主要場所是植物細(xì)胞內(nèi)的線粒體．
②在NP段，該裝置內(nèi)氧氣的濃度變化是上升，原因是光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用．

Answer 1

分析 根據(jù)小燒杯內(nèi)溶液成分的不同，該實(shí)驗(yàn)裝置可以用來探究植物的光合作用需要二氧化碳、植物的呼吸作用釋放二氧化碳，也可以用來觀察植物的蒸騰作用散失水分．

解答 解：（1）若小燒杯中的液體是氫氧化鈉溶液，則植物所處的環(huán)境中缺少二氧化碳，如果再設(shè)計(jì)另一套相同的實(shí)驗(yàn)裝置，將小燒杯中的液體換成等量清水，清水不吸收二氧化碳．其他條件和設(shè)置都相同，則形成一組以二氧化碳為變量的對(duì)照實(shí)驗(yàn)，可以用來驗(yàn)證光合作用的原料是二氧化碳．
（2）若小燒杯中的液體是澄清的石灰水，將裝置放在黑暗處后，由于在黑暗環(huán)境中植物不能進(jìn)行光合作用，只進(jìn)行呼吸作用，避免光合作用將呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳吸收；一段時(shí)間后，鐘罩內(nèi)會(huì)積聚大量大量的二氧化碳?xì)怏w，這些氣體會(huì)使澄清的石灰水變渾濁；從而證明植物的呼吸作用釋放二氧化碳．
（3）實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)注意需要每天向培養(yǎng)液內(nèi)泵入空氣，以保證玉米的根部細(xì)胞能正常進(jìn)行呼吸作用．
（4）圖示2表示一晝夜內(nèi)圖1所示密閉裝置中一晝夜二氧化碳濃度的變化，之所以出現(xiàn)這種曲線，是因?yàn)樵撁荛]裝置中的蔬菜在光下進(jìn)行光合作用吸收二氧化碳的量要大于植物進(jìn)行呼吸作用釋放的二氧化碳的量；因此造成MN段二氧化碳濃度上升的生理過程是呼吸作用，此時(shí)沒有光照，植物只進(jìn)行呼吸作用，呼吸作用的場所在細(xì)胞的線粒體內(nèi)；
曲線在NP段內(nèi)逐漸下降，是因?yàn)榇笈飪?nèi)的蔬菜在光下進(jìn)行光合作用吸收二氧化碳的量要大于植物進(jìn)行呼吸作用釋放的二氧化碳的，該裝置內(nèi)氧氣的濃度變化是上升．
故答案為：（1）等量清水
（2）黑暗；避免光合作用將呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳吸收
（3）保證玉米的根部細(xì)胞能正常進(jìn)行呼吸作用
（4）呼吸作用；線粒體；上升；光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用

點(diǎn)評(píng) 解答此題的關(guān)鍵是熟練掌握綠色植物的呼吸作用、光合作用和蒸騰作用，并能夠通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對(duì)呼吸作用、光合作用和蒸騰作用的原料和產(chǎn)物做出正確的判斷．