Question

12．某興趣學(xué)習(xí)研究性小組利用下列裝置研究CO₂含量以及光照強度對某種綠葉光合作用的綜合影響．實驗過程用同種、狀況相同的若干新鮮葉片在室溫25℃下進行，通過緩沖液調(diào)節(jié)使密閉小室空間內(nèi)CO₂的濃度保持相對恒定．對相應(yīng)裝置精確測量的結(jié)果如表．請分析回答：

組別	實驗條件		液滴移動（mL/h）
	光強（lx）	CO2（%）
1	800	0.03	右移6.0
2	1000	0.03	右移9.00
3	1000	0.05	右移11.2
4	1500	0.05	右移11.2
5	1500	0.03	右移9.0

（1）實驗測得的液滴移動的距離表示：（實驗時間內(nèi)）該葉片光合作用釋放O₂量與呼吸作用吸收O₂量的差值．
（2）第三組裝置中液滴右移的生理原因是：光合作用產(chǎn)生的O₂大于呼吸作用消耗的O₂．第3、4兩組的結(jié)果相同，限制4裝置光合作用的非生物因素主要是CO₂濃度．
（3）裝置雖置于25℃環(huán)境下，但有同學(xué)認(rèn)為液滴移動的量不一定真正代表光合作用釋放O₂的量，因為光照引起的溫度變化（升高）會導(dǎo)致密閉小室內(nèi)氣體的物理性膨脹．因此，實驗方案應(yīng)再作相應(yīng)改善．
（4）某同學(xué)認(rèn)為本實驗不能令人信服地說明光照強度和CO₂濃度的相互作用，使光合作用進一步增強．該研究小組又增設(shè)一組實驗，你認(rèn)為該組的條件組合是：光強為800Lx，CO₂濃度為0.05%．

Answer 1

分析 結(jié)合題意分析圖解：實驗中植物既進行呼吸作用也進行光合作用．當(dāng)呼吸作用強度大于光合作用強度時，氧氣減少而二氧化碳增多，但多余的二氧化碳會被緩沖液吸收，所以氣體總量減少，液滴會左移；當(dāng)呼吸作用強度小于光合作用強度時，氧氣增多而二氧化碳減少，但緩沖液能維持環(huán)境中二氧化碳的濃度，所以氣體總量增加，液滴會右移．
表格中可以看出，通過改變光照強度和二氧化碳濃度來觀察液滴的移動距離．

解答 解：（1）根據(jù)題意可知，裝置中由于具有緩沖液，因此CO₂濃度保持相對穩(wěn)定，因此氣壓變化有由于氧氣引起的，因此實驗測得的液滴移動的距離表示（實驗時間內(nèi)）該葉片光合作用釋放O₂量與呼吸作用吸收O₂量的差值．
（2）當(dāng)光合作用大于呼吸作用時，產(chǎn)生的氧氣大于呼吸作用消耗，而二氧化碳量由緩沖液進行調(diào)節(jié)，因此使表格中每組裝置中液滴均右移．3、4兩組實驗可為一組對照實驗，實驗的自變量為二氧化碳濃度，因此限制因素為CO₂濃度．
（3）裝置雖置于25℃環(huán)境下，但有同學(xué)認(rèn)為液滴移動的量不一定真正代表光合作用釋放O₂的量，因為光照引起的溫度變化（升高）會導(dǎo)致密閉小室內(nèi)氣體的物理性膨脹．因此，實驗方案應(yīng)再作相應(yīng)改善．
（4）某同學(xué)認(rèn)為本實驗不能令人信服地說明光照強度和CO₂濃度的相互作用，使光合作用進一步增強．分析表格可知，實驗中缺乏光強為800Lx，CO₂濃度為0.05%的實驗組．
故答案為：
（1）（實驗時間內(nèi)）該葉片光合作用釋放O₂量與呼吸作用吸收O₂量的差值
（2）光合作用產(chǎn)生的O₂大于呼吸作用消耗的O₂        CO₂濃度
（3）溫度變化（升高）
（4）光強為800Lx，CO₂濃度為0.05%

點評 本題具有一定的難度，考查影響光合作用的環(huán)境因素、光合作用和呼吸作用過程中水中氧元素的轉(zhuǎn)移途徑、主動運輸?shù)认嚓P(guān)知識，本題將兩種重要代謝作用的關(guān)系設(shè)計在一個密閉的裝置中，同時又用緩沖液來調(diào)節(jié)裝置中二氧化碳量，在解題時能夠運用單一變量的原則分析實驗表格．