Question

某生物興趣小組的同學(xué)利用下圖透明裝置研究CO₂含量和光照強(qiáng)度對某綠色植物的影響．實(shí)驗(yàn)時用生長發(fā)育狀況一致的植株在室溫25℃下進(jìn)行，通過緩沖液調(diào)節(jié)保持密閉空間內(nèi)CO₂濃度．對各組實(shí)驗(yàn)裝置精確測量的液滴移動數(shù)值記錄于下表．根據(jù)圖表分析回答：

組別	實(shí)驗(yàn)條件		液滴移動（mm/h）
	光照（lx）	CO2（%）
…	…	…	…
6	800	0.03	右移60
7	1000	0.03	右移90
8	1000	0.05	右移112
9	1500	0.05	右移112
10	1500	0.05	右移90
…	…	…	…

（1）本實(shí)驗(yàn)的自變量是

 

．
（2）表格中每組裝置中液滴右移的生理原因是

 

．影響第6組和第9組結(jié)果的主要因素分別是

 

．
（3）圖中第7、8兩組顯示此時限制光合作用速度的主要因素是

 

．
（4）若給植株添加H₂¹⁸O，一段時間后空氣中

 

（能、不能）檢測到¹⁸O₂，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，在葉片產(chǎn)生的糖類中

 

（能、不能）檢測到¹⁸O．
（5）若將植株在該培養(yǎng)液中培養(yǎng)較長一段時間后，發(fā)現(xiàn)有部分葉片開始發(fā)黃，可能是缺乏大量元素

 

而造成的．此元素通過

 

方式進(jìn)入植物細(xì)胞．
（6）若將該裝置放置于黑暗條件下，則短時間內(nèi)裝置中毛細(xì)刻度管內(nèi)的液滴應(yīng)向

 

方向移動，原因是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：影響光合作用速率的環(huán)境因素,細(xì)胞呼吸的過程和意義

專題：

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，氧氣減少而二氧化碳增多，但多余的二氧化碳會被緩沖液吸收，所以氣體總量減少，液滴會左移；當(dāng)呼吸作用強(qiáng)度小于光合作用強(qiáng)度時，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，液滴會右移．
表格中可以看出，通過改變光照強(qiáng)度和二氧化碳濃度來觀察液滴的移動距離．

解答： 解：（1）表中中可以看出，不同實(shí)驗(yàn)組合中光照強(qiáng)度和二氧化碳濃度均改變，因此本實(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度和CO₂濃度．
（2）當(dāng)光合作用大于呼吸作用時，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．6、7兩組實(shí)驗(yàn)可為一組對照實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的自變量為光照強(qiáng)度，二氧化碳濃度相同；8、9兩組可視為一組對照實(shí)驗(yàn)，自變量為光照強(qiáng)度，但是液滴移動的距離相等，說明已經(jīng)達(dá)到光飽和點(diǎn)，因此限制因素為CO₂濃度．
（3）圖中第7、8兩組的光照強(qiáng)度相同，二氧化碳濃度不同，因此此時限制光合作用速度的主要因素是二氧化碳濃度．
（4）若給植株添加H₂¹⁸O，該水將會用于光合作用的光反應(yīng)，光反應(yīng)中水發(fā)生光解產(chǎn)生氧氣和[H]，因此一段時間后空氣中能檢測到¹⁸O₂；在有氧呼吸的第二階段，水會和丙酮酸生成二氧化碳，而二氧化碳又能用于光合作用的暗反應(yīng)，最終在葉片產(chǎn)生的糖類中也能檢測到¹⁸O．
（5）鎂是合成葉綠素的主要元素，植物缺鎂會導(dǎo)致葉片發(fā)黃．鎂在土壤溶液中呈離子形式存在，因此運(yùn)輸?shù)姆绞綄儆谥鲃舆\(yùn)輸．
（6）若將該裝置放置于黑暗條件下，則短時間內(nèi)裝置中毛植物只能進(jìn)行呼吸作用．由于呼吸作用過程中吸收氧氣，釋放二氧化碳，CO₂被緩沖液吸收，因此導(dǎo)致裝置中氣體總量減少，使細(xì)刻度管內(nèi)的液滴向左方向移動．
故答案為：
（1）光照強(qiáng)度和CO₂濃度
（2）光合作用產(chǎn)生的氧氣大于呼吸作用消耗的氧氣    光照強(qiáng)度和CO₂濃度
（3）二氧化碳濃度   
（4）能     能
（5）Mg     主動運(yùn)輸
（6）左     黑暗下呼吸作用產(chǎn)的CO₂被緩沖液吸收，但會消耗裝置內(nèi)氧氣

點(diǎn)評：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程中水中氧元素的轉(zhuǎn)移途徑、主動運(yùn)輸?shù)认嚓P(guān)知識，本題將兩種重要代謝作用的關(guān)系設(shè)計在一個密閉的裝置中，同時又用緩沖液來調(diào)節(jié)裝置中二氧化碳量，在解題時能夠運(yùn)用單一變量的原則分析實(shí)驗(yàn)表格．