Question

4．某科研小組為探究植物光合作用速率的變化情況，設(shè)計(jì)了由透明的玻璃罩構(gòu)成的小室（如圖A所示），請據(jù)圖回答：

（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1，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(qiáng)度、溫度（兩點(diǎn)）；觀察裝置中液滴的位置，c點(diǎn)時刻的液滴位于起始位置的左側(cè)，裝置刻度管中液滴移到最右點(diǎn)是在一天中的18點(diǎn)．
（2）在14點(diǎn)之后的下午某時間段內(nèi)，記錄液滴的移動，獲得以下數(shù)據(jù)：
該組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是在B曲線的fg段獲得的．
（3）e與f相比，e點(diǎn)時刻C₃的合成速率慢，與b相比，a點(diǎn)形成的原因可能是a點(diǎn)時刻溫度較低．
（4）如果要測定該植物真正光合作用的速率，應(yīng)設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)是設(shè)置與裝置A相同但要遮光或給裝置A遮光
若在單位時間內(nèi)，實(shí)驗(yàn)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：M-N．
（5）在適宜溫度和光照條件下，向圖A所示的裝置通入¹⁴CO₂，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到0.5s時，¹⁴C出現(xiàn)在C中：反應(yīng)進(jìn)行到5s時，¹⁴C出現(xiàn)在（CH₂O）．該實(shí)驗(yàn)是通過控制反應(yīng)時間（條件）來探究CO₂中碳原子的轉(zhuǎn)移路徑，用到的實(shí)驗(yàn)方法為同位素標(biāo)記法．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：圖A是密閉裝置，內(nèi)有二氧化碳緩沖液，說明實(shí)驗(yàn)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(shù)點(diǎn)表示光合作用與呼吸作用相等，超過該點(diǎn)將消耗氧氣，所以g點(diǎn)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(yīng)圖B中fg段．

解答 解：（1）影響光合作用的因素主要有光照強(qiáng)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(shí)驗(yàn)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(qiáng)度和溫度了．裝置刻度管中液滴移動是由氧氣的增減造成的，開始時只有呼吸作用，有氧氣的消耗，所以氣壓減小，液滴左移，只在有氧氣釋放，液滴就會右移．圖B中g(shù)點(diǎn)表示光合作用與呼吸作用相等，超過該點(diǎn)將消耗氧氣，所以g點(diǎn)時儲存氧氣最多．
（2）在14點(diǎn)之后的下午某時間段內(nèi)，表格中數(shù)據(jù)表明，氧氣的產(chǎn)生速率在逐漸減小，在B曲線上所對應(yīng)的區(qū)段是fg．
（3）e點(diǎn)與f點(diǎn)相比，e點(diǎn)的氧氣釋放速率慢，即光合速率慢，消耗的C₃少，那么C₃的合成速率就慢．與b相比，a點(diǎn)形成的原因可能是a點(diǎn)時刻溫度較低酶的活性降低造成的．
（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(shè)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(shí)驗(yàn)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|．
（5）可以使用同位素標(biāo)記法追蹤碳元素在光合作用過程中的轉(zhuǎn)移路徑，是通過控制自變量反應(yīng)時間來實(shí)現(xiàn)的．
故答案為：
（1）光照強(qiáng)度、溫度    左   18（或g）
（2）de或fg
（3）慢（或�。�
（4）設(shè)置與裝置A相同但要遮光或給裝置A遮光    M-N
（5）反應(yīng)時間    同位素標(biāo)記法

點(diǎn)評 本題考查光合作用和呼吸作用的相關(guān)知識，意在考查考生具有對一些生物學(xué)問題進(jìn)行初步探究的能力，能對一些簡單的實(shí)驗(yàn)方案做出恰當(dāng)?shù)脑u價(jià)和修訂的能力．