Question

自然界的蒲公英有兩種類型：一種蒲公英葉片大、多數(shù)是全緣（葉邊緣完整）；另一種蒲公英葉片小、葉緣缺刻大、呈鋸齒狀．蒲公英葉片的大小和形狀會受其生存環(huán)境的影響．葉大全緣的蒲公英其光合能力較強(qiáng)，但易倒伏；葉小缺刻的蒲公英雖光合作用弱但可抗倒伏．
（1）某校生物小組做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：在野外選取一株生長良好的蒲公英，將其根刨出來，在同一直根上切取相似的兩段，這兩段的基因型

 

（不同、部分相同、相同）．把這兩段根放在潮濕沙土中催芽后，移栽到裝有沃土的花盆甲、乙中，甲盆放在向陽無風(fēng)處，乙盆放在蔽陰有風(fēng)處，請預(yù)測甲盆葉形是

 

．
（2）將其中一種蒲公英放入右圖裝置，探究其光合作用速率．當(dāng)裝置中CO₂濃度降低時(shí)，碳酸氫鈉溶液可分解補(bǔ)充，但裝置中CO₂濃度升高時(shí)，碳酸氫鈉溶液不能吸收．將該裝置放在20℃、一定光照的環(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以釋放出的氧氣量來代表光合作用速率，該植物的凈光合作用速率是

 

mL/h．
②用這一方法測量光合作用速率，比實(shí)際的光合速率低，原因是

 

．
③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A、B兩個(gè)相同的裝置．其中A裝置實(shí)驗(yàn)時(shí)是在原實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上只增強(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．而B實(shí)驗(yàn)裝置只提升溫度至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的位置上．通過這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)說明原實(shí)驗(yàn)中：

 

，

 

．
④若想知道該植株的實(shí)際光合作用速率，則還需測定出該植株的呼吸作用速率（不考慮無氧呼吸）．若仍用該裝置來進(jìn)行操作，則需作哪兩方面的改進(jìn)？

 

、

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：影響光合作用速率的環(huán)境因素,細(xì)胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：解答本題影之道：表現(xiàn)型是由基因型和環(huán)境共同作用的結(jié)果，影響光合作用的外界因素有光照強(qiáng)度、CO₂的含量，溫度等；其內(nèi)部因素有酶的活性、色素的數(shù)量、五碳化合物的含量等，光照強(qiáng)度主要影響光反應(yīng)，CO₂的含量和溫度主要影響暗反應(yīng)，色素的數(shù)量主要影響光反應(yīng)，五碳化合物的含量主要影響暗反應(yīng)中二氧化碳的固定．

解答： 解：（1）由于是同一個(gè)體，都是由受精卵發(fā)育而來，故兩段基因型相同；由題意知，蒲公英葉片的大小和形狀會受其生存環(huán)境的影響．葉大全緣的蒲公英其光合能力較強(qiáng)，但易倒伏；葉小缺刻的蒲公英雖光合作用弱但可抗倒伏，由于甲盆放在向陽無風(fēng)處，光照充足，光合作用強(qiáng)，故表現(xiàn)型為葉大全緣．
（2）①30分鐘內(nèi)，針筒的讀數(shù)由0.2mL變?yōu)?.6mL，說明產(chǎn)生了0.4mL的氧氣，因此，植物的光合作用速率是0.8mL/h．
②由于植物在進(jìn)行光合作用的同時(shí)，也進(jìn)行呼吸作用，消耗了部分氧氣，所以測量提出的光合作用速率，比實(shí)際的光合速率為低．
③A裝置實(shí)驗(yàn)時(shí)是在原實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上只增強(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，說明光照強(qiáng)度已達(dá)到光飽和點(diǎn)，B實(shí)驗(yàn)裝置只提升溫度至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的位置上，說明溫度還沒有達(dá)到光合作用的最適溫度，因而放出等多的氧氣，使裝置壓強(qiáng)增大，而必須使針筒容量需要調(diào)至0.8mL讀數(shù)才能使水滴維持在X的位置．
④用該裝置驗(yàn)證CO₂是植物進(jìn)行光合作用的必要原料需要將裝置內(nèi)的二氧化碳除掉作為對照，可以將碳酸氫鈉溶液換成氫氧化鈉溶液吸收裝置內(nèi)的二氧化碳，同時(shí)植物的呼吸作用也會影響瓶內(nèi)氧氣的體積變化，即使其中氧氣減少，用該方法測得的光合作用速率比實(shí)際光合速率低，在無光環(huán)境中，綠色植物只能進(jìn)行呼吸作用，對玻璃瓶進(jìn)行遮光處理，根據(jù)瓶內(nèi)氧氣體積的變化可測得呼吸速率．
故答案為：
（1）相同   葉大全緣
（2）①0.8  
②植物同時(shí)進(jìn)行呼吸作用，消耗了氧氣
③光照強(qiáng)度已達(dá)到光飽和點(diǎn)   溫度還沒有達(dá)到最適宜的溫度
④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

點(diǎn)評：本題考查光合作用和呼吸作用的相關(guān)知識，以及基因型和表現(xiàn)型的關(guān)系，意在考查學(xué)生理解所學(xué)知識的要點(diǎn)，要求能運(yùn)用所學(xué)知識，通過比較、分析對問題進(jìn)行解釋、推理，得出正確的結(jié)論的能力及能從圖表中獲取相關(guān)的生物學(xué)信息的能力．