Question

11．某科研小組為探究植物光合作用速率的變化情況，設計了由透明的玻璃罩構成的小室（如圖A所示）．

（1）將該裝置放在自然環(huán)境下，測定夏季一晝夜小室內(nèi)植物氧氣釋放速率的變化，得到如圖B所示曲線，那么影響小室內(nèi)植物光合作用速率變化的主要環(huán)境因素是光照強度、溫度．
（2）若0時開始實驗，初始液滴位置為0，2時觀察到A裝置中液滴的位置如圖所示，那么產(chǎn)生此結果的原因是植物有氧呼吸消耗氧氣．裝置A刻度管中的液滴移到最左點時對應B圖中的8（或c）點．
（3）d、e、f三點中，植株體內(nèi)有機物總量最少的點是d點，de段ATP的消耗速率減慢（加快/減慢/不變），如果d、f時間所合成的葡萄糖速率相等，則b、d、f三點的呼吸強度的比較結果是f＞d＞b．
（4）如果要測定該植物真正光合作用的速率，該如何設置對照實驗？對照實驗：設置如A一樣的裝置，遮光放在和A相同的環(huán)境條件下作對照．若在單位時間內(nèi)，實驗組讀數(shù)為M，對照組讀數(shù)為N，該植物真正光合作用的速率可表示為M-N．

Answer 1

分析 分析裝置圖和曲線圖是解答本題的關鍵．圖A是密閉裝置，內(nèi)有二氧化碳緩沖液，說明實驗過程中二氧化碳濃度始終不變，因此刻度移動表示是氧氣的變化量．液滴移到最右邊，此時一天中儲存氧氣最多，圖B中g點表示光合作用與呼吸作用相等，超過該點將消耗氧氣，所以g點時儲存氧氣最多．由數(shù)據(jù)可知，相同的時間刻度變化越來越小，說明釋放的氧氣量在減少，對應圖B中de段或fg段．

解答 解：（1）影響光合作用的因素主要有光照強度、溫度、二氧化碳濃度等．圖A是密閉裝置，內(nèi)有二氧化碳緩沖液，說明實驗過程中二氧化碳濃度始終不變，那么影響小室內(nèi)植物光合作用速率變化的主要環(huán)境因素就只有光照強度和溫度了．
（2）2時觀察到A裝置中液滴的位置左移，原因是植物有氧呼吸消耗氧氣小室內(nèi)的氣壓下降，液滴左移造成的．8（或c）表示光補償點，此時呼吸作用強度等于光合作用強度，此前呼吸作用一直大于光合作用，故裝置A刻度管中的液滴移到最左點時對應B圖中的8（或c）．
（3）d、e、f三點中，小室內(nèi)氧氣的釋放持續(xù)進行，即有機物的合成與積累持續(xù)進行，所以植株體內(nèi)有機物總量最少的點是d點，de段出現(xiàn)的原因主要是小室內(nèi)氣溫過高氣孔關閉正常二氧化碳供應不足，光反應產(chǎn)生的ATP的消耗速率減慢造成的．如果d、f時間所合成的葡萄糖速率相等，但f點的氧氣釋放速率降低，說明呼吸作用高于d點，而b點呼吸作用最低，所以三點的呼吸作用速率大小為：f＞d＞b．
（4）如果要測定該植物真正光合作用的速率，還需要測定出呼吸速率，具體做法是設置A裝置完全相同的C裝置，將C裝置遮光放在與A相同的環(huán)境條件下．測得單位時間內(nèi)，實驗組讀數(shù)為M，對照組讀數(shù)為N，該植物真正光合作用的速率是=凈光合速率+呼吸作用速率=M-N或M+|N|．
故答案為：
（1）光照強度、溫度    
（2）植物有氧呼吸消耗氧氣   8（或c）
（3）d   減慢   f＞d＞b
（4）設置如A一樣的裝置，遮光放在和A相同的環(huán)境條件下作對照   M-N

點評 本題考查光合作用和呼吸作用的相關知識，意在考查考生具有對一些生物學問題進行初步探究的能力，能對一些簡單的實驗方案做出恰當?shù)脑u價和修訂的能力．