Question

9．圖Ⅰ中放一盆正常生長(zhǎng)的綠色植物，Ⅱ處為一U型管，Ⅲ處放一只健康的小白鼠，Ⅵ處為一定濃速度的NaOH溶液，V使裝置中的空氣以一定速度按箭頭方向流動(dòng)，在適宜的溫度下進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)．據(jù)圖分析回答：
（1）開(kāi)關(guān)①打開(kāi)，②③關(guān)閉，如果不給光照，裝置內(nèi)空氣中CO₂（物質(zhì)）含量增加．
（2）與（1）相同條件，給裝置Ⅰ中的植物適量的含¹⁸O標(biāo)記的水、無(wú)機(jī)鹽，同時(shí)給予適宜光照，一段時(shí)間后，B處的O₂（物質(zhì)）多于D處．小鼠體內(nèi)含¹⁸O的物質(zhì)是H₂O．
（3）開(kāi)關(guān)①關(guān)閉，②③打開(kāi)，同樣光照條件下，Ⅰ中生物葉肉細(xì)胞的C₃含量減少；原因是呼吸作用產(chǎn)生的CO₂減少C處液面上升．（上升、下降）
（4）在（3）中條件下，Ⅰ中生物剛開(kāi)始產(chǎn)生O₂較多，但隨時(shí)間延長(zhǎng)，O₂產(chǎn)生量越來(lái)越少，原因是裝置中CO₂量越來(lái)越少，光合作用下降．一段時(shí)間后，Ⅲ中的小白鼠體內(nèi)乳酸（物質(zhì)）將會(huì)略有積累．
（5）將某綠色植物置于密閉玻璃罩內(nèi)，黑暗處理1h，罩內(nèi)CO₂含量增加了25mg；再給以lh的充足光照，罩內(nèi)CO₂減少了36mg，共合成葡萄糖45mg．若呼吸底物和光合產(chǎn)物均為葡萄糖，則光下呼吸作用強(qiáng)度為30CO₂/mg•h^-1．上述連續(xù)2h的實(shí)驗(yàn)，植物凈積累葡萄糖7.5mg．

Answer 1

分析 分析裝置圖：在黑暗條件下，植物和小鼠均只進(jìn)行呼吸作用，此時(shí)吸收氧氣釋放二氧化碳；在光照條件下，植物進(jìn)行光合作用和呼吸作用，而小鼠仍只進(jìn)行呼吸作用．
裝置Ⅳ處的NaOH溶液會(huì)吸收流動(dòng)空氣中的二氧化碳，會(huì)使裝置中氣體總量減少，并且光合作用原料減少，抑制光合作用．

解答 解：（1）圖1開(kāi)關(guān)①打開(kāi)，②③關(guān)閉，表示Ⅳ處的NaOH溶液不吸收二氧化碳．如果不給光照，裝置內(nèi)的植物和小鼠均進(jìn)行呼吸作用，此時(shí)會(huì)消耗裝置內(nèi)的氧氣，釋放二氧化碳，導(dǎo)致裝置中二氧化碳量增加．
（2）同樣條件下，給裝置Ⅰ充足的水、礦質(zhì)元素，同時(shí)給以光照一段時(shí)間內(nèi)，此時(shí)Ⅰ處的植物會(huì)進(jìn)行光合作用吸收二氧化碳釋放氧氣，而當(dāng)空氣流動(dòng)到Ⅲ處時(shí)，小鼠會(huì)進(jìn)行呼吸作用吸收氧氣釋放二氧化碳，因此B中O₂相對(duì)多，D處CO₂相對(duì)多．并且小鼠在有氧呼吸第三階段[H]與¹⁸O的氧氣結(jié)合生成水．
（3）開(kāi)關(guān)①關(guān)閉，②③打開(kāi)時(shí)，空氣就會(huì)經(jīng)過(guò)裝置Ⅳ，Ⅳ處的NaOH溶液會(huì)吸收空氣中的二氧化碳．同樣光照條件下，由于二氧化碳濃度不斷減少，使光合作用暗反應(yīng)中的二氧化碳固定減弱，導(dǎo)致Ⅰ中植物葉肉細(xì)胞中C₃的含量減少；由于裝置中二氧化碳被吸收，導(dǎo)致裝置中氣體總量減少，因此C液面上升．
（4）在（3）中條件下，Ⅰ中生物剛開(kāi)始產(chǎn)生O₂較多，但隨時(shí)間延長(zhǎng)，裝置中CO₂量越來(lái)越少，光合作用下降，因此O₂產(chǎn)生量越來(lái)越少．此時(shí)植物的光合速率將不斷減慢，氧氣產(chǎn)生減少，最終會(huì)導(dǎo)致Ⅲ中小鼠進(jìn)行無(wú)氧呼吸積累較多的乳酸．
（5）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)式，264mg二氧化碳合成180mg葡萄糖，所以光照一小時(shí)光合作用消耗264×$\frac{45}{180}$=66mg，則光合作用每小時(shí)消耗的CO₂量為66mg，罩內(nèi)CO₂減少了36mg，則66mg減去36得到呼吸作用強(qiáng)度為30mg（CO₂）•h^-1；光合作用每小時(shí)消耗的CO₂量為66mg，連續(xù)2h的實(shí)驗(yàn)，植物凈積累葡萄糖為45-30×180÷264-25×180÷264=7.5mg．
故答案為：
（1）CO₂ 
（2）O₂    H₂O  
（3）減少   呼吸作用產(chǎn)生的CO₂減少     上升
（4）裝置中CO₂量越來(lái)越少，光合作用下降．乳酸
（5）30   7.5

點(diǎn)評(píng) 本題考查了影響光合作用和呼吸作用的環(huán)境因素等方面的知識(shí)，具有一定的綜合性和難度，對(duì)考生具有較高的能力要求．要求考生能夠準(zhǔn)確分析實(shí)驗(yàn)裝置圖，理清在黑暗和光照條件下的氣體交換，并明確NaOH溶液的生理作用以及對(duì)植物光合作用造成的影響．