Question

6．莘縣是中國洋香瓜基地，為了提高香瓜產量，縣科協(xié)科技工作者以甜瓜植株為材料，利用多套如圖甲所示的裝置，對影響光合作用的環(huán)境因素進行研究．請回答下列問題：
（1）若用圖甲裝置來測定溫度對綠色植物呼吸作用速率的影響，則燒杯中應該加入的試劑是NaOH溶液（或可以吸收CO₂的溶液）；其次還要將甲裝置進行遮光處理．
（2）在溫度、CO₂濃度等條件不變的情況下，將圖甲裝置由陽光下移至黑暗處，則短時間內植物葉肉細胞內C₃含量的變化是增加．
（3）為了研究根系低氧環(huán)境對甜瓜生長和果實品質的影響，在其他栽培條件相同的情況下，科技工作者利用SP-2溶氧測定儀分組對不同氧濃度條件下溶液中溶解氧的變化值進行了測定．若要測量葉片的真光合速率，可先將葉片剪成1×1cm²大小的碎片，然后沉入緩沖液中，在一定的光照和溫度條件下，利用SP-2溶氧測定儀測得緩沖液中溶解氧單位時間內的增加值即葉片的凈光合作用速率，然后在一定的溫度和黑暗條件下測量緩沖液中溶解氧的減少值即葉片的呼吸作用速率，二者相加即可．
（4）圖乙是對甜瓜植株進行光合作用研究的實驗結果．圖中a、b、c代表溫度，且a＞b＞c；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代表CO₂濃度，且Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ．
①a、b、c中，一定超過了最適溫度的是a；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，最接近最適CO₂濃度的是I．
②如果要探究在溫度為b時，該植物光合作用所需的適宜CO₂濃度，還需要保持（光照強度等）無關變量相同且適宜，并在適當范圍內設置具有一定濃度梯度的CO₂進行實驗．

Answer 1

分析 甲裝置：如果燒杯中加入氫氧化鈉溶液，則容器內沒有二氧化碳，所以此裝置可以進行呼吸強度的測定；如果燒杯中加入二氧化碳的緩沖液，維持容器內二氧化碳濃度的恒定，這樣氣體的增加量就是凈光合作用產生的氧氣，所以可以測定凈光合作用強度，再加上呼吸作用強度就是真正的光合作用強度．
乙圖形：abc是三種條件下不同的光合作用作用強度的變化；ⅠⅡⅢ是另外三種條件下測得的光合作用強度的變化．

解答 解：（1）若用甲裝置來測定溫度對綠色植物呼吸速率的影響，則燒杯中應該加入的試劑是氫氧化鈉溶液（或可以吸收CO₂ 的溶液），目的是去除光合作用的原料之一二氧化碳；其次還要將甲裝置進行遮光處理．
（2）在溫度、二氧化碳濃度等條件不變的情況下，將圖甲裝置由陽光下移至黑暗處，光反應的產物[H]和ATP下降，導致暗反應的三碳化合物的還原反應受阻，三碳化合物的剩余量增加，所以則植物葉肉細胞內三碳化合物含量的變化是增加．
（3）植物凈光合作用量=植物實際光合作用量-呼吸消耗量，植物光合作用釋放氧氣，呼吸作用消耗氧氣．因此，溶解氧在單位時間增加值即為葉片的凈光合作用．真光合速率=凈光合速率+呼吸速率，因此要獲得葉片的真光合速率，要先測量葉片的呼吸作用速率．測量呼吸速率要在黑暗條件下進行．
（4）①從圖乙植株進行光合作用研究的實驗結果來看，溫度b相對于a、c為最適溫度，且a＞b＞c，故一定超過了最適溫度的是a；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，由于Ⅰ濃度下光合作用強度最大，所以最接近最適CO₂濃度的是Ⅰ．
②探究在溫度為b時，該植物光合作用所需的最適CO₂濃度，則需要保持（光照強度等）無關變量相同且適宜，并在適當范圍內設置不同濃度的CO₂進行實驗．
故答案為：
（1）NaOH溶液（或可以吸收CO₂的溶液）    遮光
（2）增加
（3）凈光合作用    黑暗    呼吸作用
（4）①a    I
②（光照強度等）無關變量    具有一定濃度梯度的CO₂

點評 本題結合實驗及曲線圖，綜合考查細胞呼吸和光合作用的相關知識，要求考生識記細胞呼吸的過程、場所及影響因素；掌握凈光合速率、真光合速率和呼吸速率之間的關系，能理論聯系實際，運用所學的知識作出合理的解釋．