Question

為探究KHCO₃對水稻四葉齡幼苗光合作用的影響，稱取10g四葉齡水稻葉片，均分為兩份，分別做如下實驗．（實驗中使用的氧電極可測量溶液中O₂變化的速率）
實驗一：采用差速離心法將一份葉片制備葉綠體，均分為4組，分別置于不同濃度的KHCO₃溶液中，在適宜光照、20℃恒溫條件下，分別用氧電極測定其O₂釋放速率．
實驗二：將另一份葉片切成約1.0mm×1.0mm小塊，均分為4組，分別置于不同濃度的KHCO₃溶液中，在適宜光照、20℃恒溫條件下，分別用氧電極測定其O₂釋放速率．
實驗結果如圖．請據圖回答：
（1）在實驗的濃度范圍內，隨著KHCO₃溶液濃度的升高，葉綠體、葉切片的O₂釋放速率均

 

，原因是光合作用所需的

 

增加導致的．
（2）在相同KHCO₃溶液濃度下，葉切片的O₂釋放速率

 

（填大于/小于/等于）葉綠體的O₂釋放速率．原因可能是葉切片光合作用產生的O₂一部分被

 

，相應的反應式為：

 

．
（3）為探究第（2）題的原因分析是否正確，設計以下實驗方案，請補充．
稱取

 

g四葉齡水稻葉片，切成約1.0mm×1.0mm小塊，均分為4組，分別置于0、0.01、0.05、0.1mol?L^-1的KHCO₃溶液中，在

 

條件下，分別用氧電極測定其

 

．

Answer 1

考點：影響光合作用速率的環(huán)境因素

專題：

分析：本題分析實驗操作和實驗結果曲線為解題關鍵．實驗一中制備的是葉綠體，該實驗裝置中只進行光合作用；而實驗二中是將葉片切成小塊，該實驗裝置既進行光合作用有進行呼吸作用．從曲線圖可以看出，隨著KHCO₃溶液濃度的升高，葉綠體、葉切片的O₂釋放速率均上升，這是由于KHCO₃溶液可以提供CO₂的結果，但是實驗一結果的曲線始終處于實驗二曲線之上，即在相同KHCO₃溶液濃度下，葉切片的O₂釋放速率小于葉綠體的O₂釋放速率，這可能是葉切片要進行呼吸作用消耗氧氣的原因．

解答： 解：（1）圖中可以看出，隨著KHCO₃溶液濃度的升高，葉綠體、葉切片的O₂釋放速率均上升，這是由于KHCO₃溶液可以提供CO₂，KHCO₃溶液濃度越高，提供的CO₂越多，光合作用強度就越大．
（2）圖中可以看出，實驗一結果的曲線始終處于實驗二曲線之上，即在相同KHCO₃溶液濃度下，葉切片的O₂釋放速率小于葉綠體的O₂釋放速率，這可能是葉切片要進行呼吸作用消耗氧氣的原因，相應的反應式為C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O

酶

6CO₂+12H₂O+能量．
（3）為了驗證葉片呼吸作用對實驗結果的影響，需要排除光照的干擾，在無光條件下，其他條件都相同，測定細胞的呼吸作用，由于“稱取10g四葉齡水稻葉片，均分為兩份”，所以可以設置對照實驗為稱取5g小麥幼苗葉片，切成約1.0mm x l．Omm小塊，均分為4組，分別置于0、0.01、0.05、0.1mol?L^-1的KN0₃溶液中，在黑暗、20℃恒溫條件下，分別用氧電極測定其0₂消耗速率．
故答案為：
（1）上升 CO₂濃度
（2）小于 呼吸作用消耗   C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O

酶

6CO₂+12H₂O+能量
（3）5    黑暗、20℃恒溫 O₂消耗速率（或呼吸速率）

點評：本題考查了影響光合作用和呼吸作用的環(huán)境因素，意在考查考生能從題目所給的圖形中獲取有效信息的能力；運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結論的能力．