Question

如圖是探究綠色植物光合作用速率的實驗示意圖，裝置中的碳酸氫鈉緩沖溶液（碳酸氫鈉與碳酸鈉嚴(yán)格配比的混合溶液）可維持密封瓶內(nèi)的二氧化碳濃度穩(wěn)定，該裝置放在20℃境中．實驗開始時，針筒的讀數(shù)是0.2mL，毛細管內(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)此回答下列問題：
（1）若以氧氣釋放量來代表光合作用速率，該植物的表觀光合速率是

 

mL/h．
（2）與植物的實際光合速率相比，用上述裝置所測得的光合作用速率數(shù)值

 

（偏高/偏低/相同），如
果要測定該植物真正光合作用的速率，該如何設(shè)置對照實驗？請寫出對照實驗：

 

．
（3）假若在該植物的葉片上涂上一層凡士林（凡士林有防止水、氣體擴散作用），光合作用的速率會大幅度下降，這一做法主要限制了光合作用的

 

反應(yīng)階段．
（4）如果在原實驗中只增加光照強度（甲組），則針筒的容量仍維持在.6mL讀數(shù)處．在另一相同實驗裝置中（乙組），若只將溫度提升至30℃，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．比較兩個實驗可以得出什么結(jié)論？

 

．有同學(xué)認為溫度上升后，實驗裝置（乙組）的氣體增加可能是實驗瓶中氣體受熱膨脹所致，若要消除實驗數(shù)據(jù)誤差，你認為如何設(shè)計對照組？請寫出對照實驗：

 

．

Answer 1

考點：光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程的能量變化和物質(zhì)變化,細胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：本實驗裝置中的碳酸氫鈉溶液可維持瓶內(nèi)的二氧化碳濃度，因此實驗裝置測的氣體變化量表示氧氣量．此值為表觀光合速率（即凈光合速率）．
影響光合作用的環(huán)境因素有：光照強度、溫度、二氧化碳濃度等，如題中的凡士林會阻塞氣孔，導(dǎo)致二氧化碳吸收減少．

解答： 解：（1）光照條件下，由于光合作用吸收的CO₂由緩沖液補充，同時釋放出O₂導(dǎo)致密閉裝置內(nèi)氣體壓強增大，若使水滴X不移動，其針筒中單位時間內(nèi)O₂氣體容量的增加就代表表觀光合速率的大小．由題可知，若以釋放出的氧氣量來代表表觀光合速率，該植物的表觀光合作用速率是（0.6-0.2）×2=0.8（mL/h）．
（2）與實際光合速率相比，由于細胞呼吸要消耗一部分氧氣，故測得的光合速率偏低．如果要測定該植物真正光合作用的速率，應(yīng)設(shè)置一樣的裝置，遮光放在相同的環(huán)境條件下．
（3）葉片上涂凡士林會使二氧化碳進入葉肉細胞的量減少，會使暗反應(yīng)速率下降，進而影響光合速率．
（4）增加光照強度，針筒的容量仍維持在0.6mL讀數(shù)處，說明光合作用強度沒有增加，此時已經(jīng)打到光合作用的飽和點，光照強度不再是限制因素；溫度從20℃提升至30℃，針筒容量需要調(diào)至0.8mL讀數(shù)，說明產(chǎn)生的氣體增多，光合作用速率增大，即在光照充足的條件下，提高溫度可提高光合作用的速率．要消除實驗瓶中氣體受熱膨脹所引起的實驗數(shù)據(jù)誤差，只需把乙組植物換成死亡的，其他相同處理．
故答案為：
（1）0.8  
（2）偏低             設(shè)置一樣的裝置，遮光放在相同的環(huán)境條件下
（3）暗   
（4）在上述條件下，光照不是限制光合作用速率的主要因素，而溫度才是限制光合作用速率的主要因素（其他合理答案也給分）
    把乙組植物換成死亡的，他相同處理

點評：本實驗設(shè)計比較巧妙，可以通過針筒上的讀數(shù)測出一定時間內(nèi)的氧氣釋放量，進而可計算出凈光合速率．因此分析實驗裝置為本題的難點，著重考查了考生的審題能力、分析能力和理解能力，以及對相關(guān)實驗進行修訂的能力．