Question

2．為探究CO₂濃度和光照強(qiáng)度對植物光合作用的綜合影響，某中學(xué)生物興趣小組開展了相關(guān)課題研究．同學(xué)們設(shè)計(jì)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置若干組，利用緩沖液維持密閉小室內(nèi)CO₂濃度的相對恒定，在室溫25℃的標(biāo)準(zhǔn)狀況下進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)，對相應(yīng)裝置準(zhǔn)確測量的結(jié)果如下表所示．請分析回答下列問題．

組別	實(shí)驗(yàn)條件		液滴移動 （mL/h）
	光強(qiáng)（lx）	CO2（%）
1	0	0.05	左移2.2.4
2	800	0.03	右移6.00
3	1000	0.03	右移9.00
4	1000	0.05	右移11.20
5	1500	0.05	右移11.20
6	1500	0.03	右移9.00

（1）組別1中液滴左移的生理原因是植物有氧呼吸消耗了氧氣．組別6中液滴右移的生理植物光合作用產(chǎn)生的氧氣量大于有氧呼吸消耗的氧氣量．
（2）與組別3比較可知，限制組別2液滴右移的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度；與組別4比較可知，限制組別3液滴右移的主要環(huán)境因素是CO₂濃度．
（3）興趣小組的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，若持續(xù)光照后突然停止光照，CO₂的固定速率也沒有立即下降，結(jié)果如圖2所示．試分析在黑暗開始后的20s內(nèi)CO₂固定速率沒有下降的原因是持續(xù)光照后突然停止光照，葉肉細(xì)胞中仍有少量[H]、ATP等暗反應(yīng)所必需的物質(zhì)，使暗反應(yīng)仍可持
續(xù)進(jìn)行一段時(shí)間，故CO2固定速率沒有立即下降．
（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，試計(jì)算組別5中植物1h內(nèi)光合作用共產(chǎn)生的氧氣有13.44毫升．

Answer 1

分析 在如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置中，緩沖液能維持密閉小室空間CO₂濃度的相對恒定：當(dāng)CO₂濃度升高時(shí)，緩沖液能吸收多余的CO₂，當(dāng)CO₂濃度降低時(shí)，緩沖液能釋放出CO₂以彌補(bǔ)其消耗．所以液滴的移動僅取決于小室內(nèi)氧氣的變化．

解答 解：（1）由于密閉小室內(nèi)CO₂濃度是相對恒定的，組別1沒有光照，裝置內(nèi)的植物進(jìn)行有氧呼吸，消耗氧氣導(dǎo)致液滴左移，給予一定的光照，裝置內(nèi)的綠色植物進(jìn)行光合作用，當(dāng)光合作用產(chǎn)生的氧氣大于有氧呼吸消耗的氧氣時(shí)，液滴右移．
（2）通過第2、3兩組對比，光照強(qiáng)度增大，光合作用增強(qiáng)，故其限制因子是光照強(qiáng)度；第3、4兩組對比，CO₂濃度增大，光合作用增強(qiáng)，故其限制因子是CO₂濃度．
（3）持續(xù)光照后突然停止光照，葉肉細(xì)胞中仍有少量[H]、ATP等暗反應(yīng)所必需的物質(zhì)，使暗反應(yīng)仍可持續(xù)進(jìn)行一段時(shí)間，故CO₂固定速率沒有立即下降．
（4）第5組植物1h內(nèi)中總光合產(chǎn)氧量為凈光合產(chǎn)氧量+呼吸消耗量=11.20+2.24=13.44ml．
故答案為：
（1）植物有氧呼吸消耗了氧氣 植物光合作用產(chǎn)生的氧氣量大于有氧呼吸消耗的氧氣量
（2）光照強(qiáng)度 CO₂濃度
（3）持續(xù)光照后突然停止光照，葉肉細(xì)胞中仍有少量[H]、ATP等暗反應(yīng)所必需的物質(zhì)，使暗反應(yīng)仍可持續(xù)進(jìn)行一段時(shí)間，故CO2固定速率沒有立即下降
（4）13.44

點(diǎn)評 本題綜合考查光合作用和呼吸作用的相關(guān)知識，意在考查學(xué)生的識圖、分析圖表的能力和判斷能力，運(yùn)用所學(xué)知識綜合分析問題的能力．