Question

【題目】某轉(zhuǎn)基因作物有很強(qiáng)的光合作用能力。某中學(xué)生物興趣小組在暑假開展了對該轉(zhuǎn)基因作物光合強(qiáng)度測試的研究課題。研究中設(shè)計(jì)了下圖所示的裝置。

請利用以上裝置完成對該轉(zhuǎn)基因作物光合作用強(qiáng)度的測試。

I．實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）測定植物的呼吸作用強(qiáng)度，方法步驟：

①甲、乙裝置D中放入________________，乙裝置作為____________

②將裝置甲、乙的廣口瓶_____________處理，放在_______________等相同的環(huán)境中

③30分鐘后分別記錄甲、乙兩裝置中______________________和___________________

（2）測定植物的凈光合作用強(qiáng)度，方法步驟：

①甲、乙裝置D中放入__________________，乙裝置作為__________________

②將裝置甲、乙放在____________________、______________等相同的環(huán)境中

③30分鐘后分別記錄甲、乙兩裝置中_____________________和_______________________。

（3）實(shí)驗(yàn)操作30分鐘后，記錄甲裝置紅墨水滴移動情況：

		實(shí)驗(yàn)30分鐘后紅墨水滴移動情況
測定植物 呼吸作用強(qiáng)度	甲裝置	___①____（填左或右移）1．5 cm
	乙裝置	右移0．5 cm
測定植物凈 光合作用強(qiáng)度	甲裝置	___②____（填左或右移）4．5 cm
	乙裝置	右移0．5 cm

Ⅱ．實(shí)驗(yàn)分析：

假設(shè)紅墨水滴每移動1 cm，植物體內(nèi)的葡萄糖增加或減少1g。

那么（1）該植物的呼吸作用速率是___ _ __g/h；

（2）白天光照15 h，一晝夜葡萄糖的積累量是________g。（不考慮晝夜溫差影響）

Answer 1

【答案】I．實(shí)驗(yàn)步驟：（1）①氫氧化鈉溶液，對照

②遮光，溫度

③紅墨水移動的方向 和 刻度

（2）①碳酸氫鈉溶液 對照組

②光照強(qiáng)度，溫度

③紅墨水移動方向 和 刻度

（3）①左 ②右

Ⅱ．實(shí)驗(yàn)分析：（1）4

（2）84

【解析】

試題解析：Ⅰ（1）要測光合作用強(qiáng)度必須先測呼吸作用強(qiáng)度，在測呼吸作用強(qiáng)度時一定要將實(shí)驗(yàn)裝置置于黑暗條件下，使植物只進(jìn)行呼吸作用．用NaOH溶液除去玻璃鐘罩內(nèi)的CO2，植物呼吸作用消耗一定量O2，釋放等量CO2，而CO2被NaOH溶液吸收，根據(jù)玻璃鐘罩內(nèi)氧氣體積的減少量即可測呼吸作用強(qiáng)度。

①甲、乙裝置D中放入等量的NaOH溶液，乙裝置作為對照組排出無關(guān)變量對實(shí)驗(yàn)的影響。

②要測光合作用強(qiáng)度必須先測呼吸作用強(qiáng)度，在測呼吸作用強(qiáng)度時一定要將實(shí)驗(yàn)裝置置于黑暗和溫度相同的條件下，使植物只進(jìn)行呼吸作用。

③用NaOH溶液除去玻璃鐘罩內(nèi)的CO2，植物呼吸作用消耗一定量O2，釋放等量CO2，而CO2被NaOH溶液吸收，根據(jù)玻璃鐘罩內(nèi)氧氣體積的減少量即甲、乙兩裝置中紅墨水滴移動的方向和刻度可作為呼吸作用強(qiáng)度。

（2）凈光合作用強(qiáng)度的測試實(shí)驗(yàn)要滿足光合作用的條件：充足的光照、一定濃度的CO2（由NaHCO3溶液提供），光合作用過程中消耗一定量CO2，釋放等量O2，而CO2由NaHCO3溶液提供，因此，玻璃鐘罩內(nèi)氣體體積的變化只受O2釋放量的影響，而不受CO2氣體減少量的影響。

①凈光合作用強(qiáng)度的測試實(shí)驗(yàn)要滿足光合作用的條件：充足的光照、一定濃度的CO2（由NaHCO3溶液提供）。

②將裝置甲、乙放在適宜光照強(qiáng)度和溫度等相同的環(huán)境中，且該溫度與實(shí)驗(yàn)步驟（1）溫度相比應(yīng)該相同。

③30分鐘后分別記錄甲、乙兩裝置中紅墨水的運(yùn)動方向和刻度。

（3）根據(jù)以上裝置可得，在測定呼吸作用速率時，裝置中氣體量主要是氧氣的消耗，因此甲裝置中液滴左移；在測定凈光合速率時，由于二氧化碳維持相對穩(wěn)定，氣體變化主要是光合作用氧氣的凈釋放，因此液滴右移。

Ⅱ．對照裝置乙中紅墨水滴右移是環(huán)境因素（如溫度變化等）對實(shí)驗(yàn)影響的結(jié)果，實(shí)驗(yàn)裝置甲同樣也受環(huán)境因素的影響，因此，植物呼吸作用消耗O2量等于玻璃鐘罩內(nèi)氧氣體積的改變量，即1．5+0．5=2（g/半小時）；根據(jù)凈光合作用的測定值是4．5-0．5=4（g/半小時），白天光照15小時的凈光合作用量是（4×2）×15=120（g），一晝夜葡萄糖的積累量是15小時光合作用實(shí)際量減去24小時呼吸作用消耗量，等同于15小時的凈光合作用量減去9小時的呼吸作用消耗量，即8×15-4×9=84（g）。