Question

12．如圖是探究綠色植物光合作用速率的實驗示意圖，裝置中的碳酸氫鈉溶液可維持瓶內(nèi)的二氧化碳濃度．該裝置放在20℃環(huán)境中．實驗開始時，針筒的讀數(shù)是0.2mL，毛細管內(nèi)的水滴在位置X．30分鐘后，針筒的容量需要調(diào)至0.6mL的讀數(shù)，才能使水滴仍維持在X的位置．據(jù)此實驗回答下列問題
（1）以釋放出的氧氣量來代表光合作用速率，該植物的光合作用速率是0.8mL/h．
（2）用這一方法測量光合作用速率，比實際的光合速率要低，原因是細胞呼吸作用要消耗一部分氧氣．
（3）如果在原實驗中只增加光照強度，則針筒的容量仍維持在0.6mL讀數(shù)處．在另一相同實驗裝置中，若只將溫度提升至30℃，針筒容量需要調(diào)至0.8mL讀數(shù)，才能使水滴維持在X的位置上．比較兩個實驗可以得出什么結(jié)論在光照充足的條件下，提高溫度可以提高光合作用的速率．
但某同學(xué)認為有不合理之處，溫度上升后，裝置內(nèi)氣體增加可能是由于實驗瓶中氣體受熱膨脹所致，若要消除實驗數(shù)據(jù)誤差，該如何設(shè)計對照組？將溫度從20^OC，提升到30^OC，針筒容量需要調(diào)制0.8mL讀數(shù)，說明產(chǎn)生的氣體增多，光合作用速率增大，即在光照充足的條件下，提高溫度可提高光合作用的速率．．

Answer 1

分析 本試驗裝置中的碳酸氫鈉溶液可維持瓶中的二氧化碳濃度，因此實驗裝置測得的氣體變化量表示氧氣量．此值為表觀光合作用速率（即凈光合速率）．影響光合作用的環(huán)境因素有：光照強度、溫度、二氧化碳的濃度等．如題中的凡士林會阻塞氣孔，導(dǎo)致二氧化碳的吸收量減少．

解答 解：（1）光合速率（photosyntheticrate）是指光合作用的固定二氧化碳（或產(chǎn)生氧）的速度．光合速率測定：以單位時間、單位光合機構(gòu)（干重、面積或葉綠素）固定的CO2或釋放的O2或積累的干物質(zhì)的數(shù)量（例如?；molCO2/m2•s叫）來表示．光照條件下，由于光合作用吸收的二氧化碳由緩沖液補充，同時釋放的出的氧氣導(dǎo)致密閉裝置內(nèi)的氣體壓強增大，若是水滴X不移動，其針筒中單位時間內(nèi)的氧氣容量的增加就代表表觀光合速率的大小，由題可知，若以釋放出的氧氣量來代表表觀光合速率，該植物的表觀光合速率是（0.6-0.2）×2=0.8（mL/h）
（2）比實際的光合速率要低，是由于細胞呼吸作用要消耗一部分氧氣，
（3）如果在原實驗中只增加光照強度，則針筒的容量仍維持在0.6mL讀數(shù)處．在另一相同實驗裝置中，若只將溫度提升至30℃，針筒容量需要調(diào)至0.8mL讀數(shù)，才能使水滴維持在X的位置上．比較兩個實驗可以得出在光照充足的條件下，提高溫度可以提高光合作用的速率結(jié)論．但某同學(xué)認為有不合理之處，溫度上升后，裝置內(nèi)氣體增加可能是由于實驗瓶中氣體受熱膨脹所致，若要消除實驗數(shù)據(jù)誤差，應(yīng)該將溫度從20℃，提升到30℃，針筒容量需要調(diào)制0.8mL讀數(shù)，說明產(chǎn)生的氣體增多，光合作用速率增大，即在光照充足的條件下，提高溫度可提高光合作用的速率．
故答案為：（1）0.8
（2）細胞呼吸作用要消耗一部分氧氣
（3）在光照充足的條件下，提高溫度可以提高光合作用的速率；將溫度從20^OC，提升到30^OC，針筒容量需要調(diào)制0.8mL讀數(shù)，說明產(chǎn)生的氣體增多，光合作用速率增大，即在光照充足的條件下，提高溫度可提高光合作用的速率．

點評 本題考查學(xué)生對探究光作用的條件、原料和產(chǎn)物方法掌握情況，考查學(xué)生的實驗探究能力．