Question

5．某研究小組從當(dāng)?shù)匾缓�泊取得一桶水樣，�?2L水樣分裝在6只玻璃瓶?jī)?nèi)，并用剩余的水樣測(cè)得最初溶氧量為10mg/L．將裝有水樣的6只玻璃瓶分別置于不同光照強(qiáng)度下，24小時(shí)后測(cè)得各瓶中的溶氧量．記錄數(shù)據(jù)如表．請(qǐng)分析并回答問(wèn)題（假設(shè)不同光照強(qiáng)度對(duì)水樣生物的呼吸不產(chǎn)生影響）．

瓶 號(hào)	1	2	3	4	5	6
光照強(qiáng)度（Klx）	0	a	b	c	d	e
各瓶溶氧量（mg/L）	4	10	16	24	30	30

（1）1號(hào)瓶中溶氧量降低為4mg/L的原因是瓶中生物只能進(jìn)行呼吸作用，消耗氧氣．6號(hào)瓶中所有生物的呼吸耗O₂量為6mg/L/24h．
（2）4號(hào)瓶中生物通過(guò)光合作用產(chǎn)生的O₂量為20mg/L/24h．光照強(qiáng)度至少為aKlx時(shí)，瓶中生物的產(chǎn)氧量可維持生物耗氧量所需．
（3）根據(jù)如表數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)圖中畫(huà)出24小時(shí)內(nèi)瓶中生物光合作用產(chǎn)生O₂量與光照強(qiáng)度關(guān)系的柱形圖．．
（4）若將3號(hào)瓶置于5號(hào)瓶的位置，則短時(shí)間內(nèi)瓶中植物細(xì)胞葉綠體中的C₃化合物含量將減少（增加、減少或保持不變），原因是光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的[H]和ATP發(fā)生了變化．

Answer 1

分析 1、黑白瓶法常用于水中生物光合速率的測(cè)定．白瓶就是透光瓶，里面可進(jìn)行光合作用和呼吸作用．黑瓶就是不透光瓶，只能進(jìn)行呼吸作用．在相同條件下培養(yǎng)一定時(shí)間，黑瓶中所測(cè)得的數(shù)據(jù)可以得知正常的呼吸耗氧量，白瓶中含氧量的變化可以確定表觀光合作用量，然后就可以計(jì)算出總光合作用量．
2、真正的光合作用強(qiáng)度=呼吸作用強(qiáng)度+表觀光合作用強(qiáng)度，據(jù)表分析：光照強(qiáng)度為0時(shí)，瓶中溶氧量的減少表示呼吸作用的消耗量．據(jù)此分析作答．

解答 解：（1）黑瓶中溶解氧的含量降低為4mg/L的原因是：黑瓶沒(méi)有光照，植物不能進(jìn)行光合作用產(chǎn)生氧，其中的生物呼吸消耗氧氣．由于同光照強(qiáng)度對(duì)水樣生物的呼吸強(qiáng)度不產(chǎn)生影響，6號(hào)瓶中所有生物呼吸作用消耗的O₂量為10-4=6mg/（L•24h）
（2）4號(hào)瓶中生物通過(guò)光合作用產(chǎn)生的O₂量為24-4=20mg/（L•24h）．光照強(qiáng)度為aklx時(shí)，瓶中的溶氧量一直沒(méi)有變化，說(shuō)明植物光合作用產(chǎn)生的氧剛好用于所有生物的呼吸作用消耗，故光照強(qiáng)度為a klx時(shí)，該水層生物產(chǎn)氧量與生物耗氧量可維持動(dòng)態(tài)平衡．
（3）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出24小時(shí)內(nèi)瓶中生物光合作用產(chǎn)生O₂量，如圖示：橫坐標(biāo)表示光照強(qiáng)度，縱坐標(biāo)表示氧氣產(chǎn)生量．

（4）若將3號(hào)瓶置于5號(hào)瓶的位置，氧氣產(chǎn)生量增多，說(shuō)明光反應(yīng)階段增強(qiáng)，產(chǎn)生[H]和ATP量增加，C₃化合物還原量增加，但生成量不變，則短時(shí)間內(nèi)瓶中植物細(xì)胞葉綠體中的C₃化合物含量將減少．
故答案為：
（1）瓶中生物只能進(jìn)行呼吸作用，消耗氧氣    6
（2）20   a
（3）如圖
（4）減少[H]和ATP

點(diǎn)評(píng) 本題具有一定的難度，在分析表格時(shí)，表中溶氧量的減少表示呼吸作用強(qiáng)度，意在強(qiáng)化學(xué)生對(duì)光合作用與呼吸作用的相關(guān)知識(shí)的理解與運(yùn)用．