Question

如圖甲是探究綠色植物光合作用速率的實(shí)驗(yàn)示意圖，裝置中的碳酸氫鈉溶液可維持瓶?jī)?nèi)的二氧化碳濃度．該裝置放在20℃環(huán)境中．實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，針筒的讀數(shù)是0.2mL，毛細(xì)管內(nèi)的水滴在位置X．30分鐘后，針筒的容量需要調(diào)至0.6mL的讀數(shù)，才能使水滴仍維持在X的位置．據(jù)此實(shí)驗(yàn)回答下列問題：

（1）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中為保證所有植物遺傳性狀的一致性，采用同一植株單細(xì)胞克隆獲得植株，這樣做的目的是

 

．
（2）以釋放出的氧氣量來代表光合作用速率，該植物的光合作用速率是

 

mL/h．
（3）用這一方法測(cè)量光合作用速率，比實(shí)際的光合速率為低，原因是

 

．
（4）假若將該植物的葉的下表皮涂上一層凡士林，光合作用的速率會(huì)大幅度下降，原因是

 

．
（5）某同學(xué)想探究影響光合作用的因素有哪些，他重新設(shè)計(jì)了兩個(gè)相同的裝置A和B，其中A裝置實(shí)驗(yàn)時(shí)是在原實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上增強(qiáng)了光照強(qiáng)度，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，結(jié)果針筒的容量仍維持在0.6mL讀數(shù)處．在B實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，只將溫度提升至30℃，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)針筒容量需要調(diào)至0.8mL讀數(shù)才能使水滴維持在X位置上．通過兩個(gè)實(shí)驗(yàn)可以得出什么結(jié)論？

 

．
（6）若想知道該植物的實(shí)際光合作用速率，則還需測(cè)定出該植株的呼吸作用速率，若仍用該裝置來進(jìn)行操作，則需作哪些方面的改進(jìn)？

 

．
（7）某項(xiàng)研究所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖乙所示，則Y₁、Y₂、Y₃的差異是由于

 

影響了光合作用的

 

過程所致．

Answer 1

考點(diǎn)：光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程的能量變化和物質(zhì)變化

專題：

分析：植物在光照條件下進(jìn)行光合作用，光合作用分為光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段，光反應(yīng)階段在葉綠體的類囊體薄膜上進(jìn)行水的光解，產(chǎn)生ATP和[H]，同時(shí)釋放氧氣，ATP和[H]用于暗反應(yīng)階段三碳化合物的還原，細(xì)胞的呼吸作用不受光照的限制，有光無光都可以進(jìn)行，為細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動(dòng)提供能量．據(jù)此分析解答．

解答： 解：（1）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中采用同一植株單細(xì)胞克隆獲得植株，這樣做的目的是控制單一變量，遵循單一變量原則，消除實(shí)驗(yàn)誤差，確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性．
（2）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，針筒的讀數(shù)是0.2mL，毛細(xì)管內(nèi)的水滴在位置X．30分鐘后，針筒的容量需要調(diào)至0.6mL的讀數(shù)，才能使水滴仍維持在X的位置，植物光合作用釋放的氧氣量等于凈積累量加呼吸作用消耗量，所以植物光合作用釋放的氧氣的量是0.8mL/h．
（3）使用圖示方法測(cè)得的光合作用速率表示的是凈光合，比實(shí)際光合速率要低，因?yàn)橹参镌谶M(jìn)行光合作用的同時(shí)，還要進(jìn)行呼吸作用，會(huì)消耗氧氣．
（4）將該植物的葉的下表皮涂上一層凡士林，光合作用的速率會(huì)大幅度下降，原因是凡士林阻塞部分氣孔，使供應(yīng)葉的二氧化碳減少，限制光合作用的暗反應(yīng)，導(dǎo)致光合作用無法進(jìn)行．
（5）20℃還沒有達(dá)到光合作用的最適溫度，所以溫度升高到30℃，植物的光合作用加強(qiáng)，在20℃時(shí)，已經(jīng)達(dá)到了光飽和點(diǎn)，增加光照強(qiáng)度，光合作用速率也不會(huì)再發(fā)生變化．
（6）想知道該植物的實(shí)際光合作用速率，則還需測(cè)定出該植株的呼吸作用速率，若仍用該裝置來進(jìn)行操作，則需要將碳酸氫鈉換成氫氧化鈉用來吸收測(cè)定二氧化碳的量，同時(shí)需要將裝置放置在黑暗環(huán)境中，以避免植物光合作用對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響．
（7）某項(xiàng)研究所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖乙所示，則Y₁、Y₂、Y₃的差異是由于光波長(zhǎng)影響了植物的光反應(yīng)階段導(dǎo)致的，植物的色素吸收的光波長(zhǎng)是不一樣的，光波長(zhǎng)不一樣，植物的光合速率會(huì)有所不同．
故答案為：
（1）確保單一變量，消除實(shí)驗(yàn)誤差   
（2）0.8  
（3）植物同時(shí)進(jìn)行呼吸作用，消耗了氧氣
（4）凡士林阻塞部分氣孔，使供應(yīng)葉的二氧化碳減少，限制光合作用的暗反應(yīng)
（5）第一次的實(shí)驗(yàn)中所照射的光已達(dá)到光飽和點(diǎn)，溫度還沒有達(dá)到最適宜的溫度．（從20--30℃的過程中，隨著溫度的升高，光合作用強(qiáng)度不斷升高）
（6）將裝置中的碳酸氫鈉換成氫氧化鈉，實(shí)驗(yàn)時(shí)置于暗處進(jìn)行
（7）光波長(zhǎng)（或光質(zhì)）光反應(yīng)

點(diǎn)評(píng)：本題考查了光合作用和呼吸作用的有關(guān)知識(shí)，意在考查考生的識(shí)圖能力，能理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系的能力；能用數(shù)學(xué)方式準(zhǔn)確地描述生物學(xué)方面的內(nèi)容、以及數(shù)據(jù)處理能力．