Question

某轉(zhuǎn)基因作物有很強(qiáng)的光合作用能力。某中學(xué)生物興趣小組在暑假開展了對該轉(zhuǎn)基因作物光合作用強(qiáng)度測試的研究課題，設(shè)計(jì)了如下裝置。請你利用下列裝置完成光合作用強(qiáng)度的測試實(shí)驗(yàn)，并分析回答有關(guān)問題：

Ⅰ.實(shí)驗(yàn)步驟

(1)先測定植物的呼吸作用強(qiáng)度，方法步驟是：

①甲、乙兩裝置的D中都放入　　　　，裝置乙作對照。

②將裝置甲、乙的玻璃鐘罩　　　　處理，放在溫度等相同的環(huán)境中。

③30分鐘后分別記錄甲、乙兩裝置紅墨水滴移動的方向和刻度。

(2)測定植物的凈光合作用強(qiáng)度，方法步驟是：

①甲、乙兩裝置D中放入　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

②把裝置甲、乙放在　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　 。

③30分鐘后分別記錄甲、乙兩裝置紅墨水滴移動的方向和刻度。

(3)實(shí)驗(yàn)操作30分鐘后，記錄甲裝置紅墨水滴移動情況：

		實(shí)驗(yàn)30分鐘后紅墨水滴移動情況
測定植物 呼吸作用強(qiáng)度	甲裝置	(填左或右移)1.5 cm
	乙裝置	右移0.5 cm
測定植物凈 光合作用強(qiáng)度	甲裝置	(填左或右移)4.5 cm
	乙裝置	右移0.5 cm

 

Ⅱ.實(shí)驗(yàn)分析：

假設(shè)紅墨水滴每移動1 cm，植物體內(nèi)的葡萄糖增加或減少1 g。那么該植物的呼吸作用速率是　　　　g/h；白天光照15 h，一晝夜葡萄糖的積累量是　　　　g。(不考慮 晝夜溫差影響)

 

Answer 1

Ⅰ.(1)①NaOH溶液　②遮光　(2)NaHCO₃溶液，裝置乙作對照　①光照充足、溫度相同的環(huán)境中　(3)左　右

Ⅱ.4　84

 

Ⅰ.要測光合作用強(qiáng)度必須先測呼吸作用強(qiáng)度，在測呼吸作用強(qiáng)度時(shí)一定要將實(shí)驗(yàn)裝置置于黑暗條件下，使植物只進(jìn)行呼吸作用。用NaOH溶液除去玻璃鐘罩內(nèi)的CO₂，植物呼吸作用消耗一定量O₂，釋放等量CO₂，而CO₂被NaOH溶液吸收，根據(jù)玻璃鐘罩內(nèi)氧氣體積的減少量即可測呼吸作用強(qiáng)度。凈光合作用強(qiáng)度的測試實(shí)驗(yàn)要滿足光合作用的條件：充足的光照、一定濃度的CO₂(由NaHCO₃溶液提供)，光合作用過程中消耗一定量CO₂，釋放等量O₂，而CO₂由NaHCO₃溶液提供，因此，玻璃鐘罩內(nèi)氣體體積的變化只受O₂釋放量的影響，而不受CO₂氣體減少量的影響。

Ⅱ.對照裝置乙中紅墨水滴右移是環(huán)境因素(如溫度變化等)對實(shí)驗(yàn)影響的結(jié)果，實(shí)驗(yàn)裝置甲同樣也受環(huán)境因素的影響，因此，植物呼吸作用消耗O₂量等于玻璃鐘罩內(nèi)氧氣體積的改變量，即1.5＋0.5＝2(g/半小時(shí))；根據(jù)凈光合作用的測定值是4.5－0.5＝4(g/半小時(shí))，白天光照15小時(shí)的凈光合作用量是(4×2)×15＝120(g)，一晝夜葡萄糖的積累量是15小時(shí)光合作用實(shí)際量減去24小時(shí)呼吸作用消耗量，等同于15小時(shí)的凈光合作用量減去9小時(shí)的呼吸作用消耗量，即8×15－4×9＝84(g)。