Question

【題目】將下列裝置均放于一定的氣壓、25℃恒溫的適宜環(huán)境中，且裝置2中的花生幼苗、培養(yǎng)液、容器等條件均與裝置1相同。請(qǐng)根據(jù)下圖的裝置分析回答下列問(wèn)題：

（1）若要測(cè)定該幼苗在25℃時(shí)每小時(shí)消耗O2的量，應(yīng)選用裝置________。要測(cè)定以上數(shù)據(jù)，除保持一定的溫度、氣壓等條件外，還必須將實(shí)驗(yàn)裝置放于________的條件下。若要測(cè)定該幼苗在25℃時(shí)光合作用速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系，應(yīng)選用裝置________。

（2）收集（1）中數(shù)據(jù)得到如圖所示的曲線，則該幼苗在3 klx的光照強(qiáng)度下，每小時(shí)固定CO2________mmol；若把光照強(qiáng)度調(diào)整到1 klx，該幼苗能否正常生長(zhǎng)，并說(shuō)明原因： 。

（3）將裝置2放于適宜的溫度和光照條件下，限制幼苗生長(zhǎng)的主要原因是__________________，將裝置1中的活塞關(guān)閉、刻度管密封并放在適宜的溫度和光照條件下，一段時(shí)間以后，容器內(nèi)的氣體中_______的濃度將比空氣中的高。

（4）若將裝置1中的CO2緩沖液替換為20%的NaOH溶液，則在一段時(shí)間后花生幼苗細(xì)胞內(nèi)的C3濃度將________，C5濃度將______。

Answer 1

【答案】（1）2 無(wú)光 1

（2）1 不能，此光照強(qiáng)度下光合作用速率等于呼吸作用速率，幼苗不生長(zhǎng)

（3）容器內(nèi)CO2不足 O2

（4）降低 升高

【解析】（1）分析題圖中的實(shí)驗(yàn)裝置可知，裝置2燒杯中的溶液為NaOH溶液，其作用是吸收細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳，所以裝置2可用于測(cè)定有氧呼吸速率；要測(cè)定該幼苗在25℃時(shí)每小時(shí)消耗O2的量，保持一定的溫度、氣壓等條件外，還必須將實(shí)驗(yàn)裝置放于無(wú)光的條件下，以避免因花生幼苗進(jìn)行光合作用產(chǎn)生氧氣而干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果；裝置1燒杯中的溶液為CO2緩沖液，所以裝置1可用于測(cè)定測(cè)定該幼苗在25℃時(shí)光合作用速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系。

（2）根據(jù)光合作用和呼吸作用反應(yīng)式可知，呼吸作用過(guò)程中，O2的吸收速率＝CO2的釋放速率，光合作用過(guò)程中，O2的釋放速率＝CO2的吸收速率。根據(jù)曲線圖可知，該幼苗在3 klx的光照強(qiáng)度下，每小時(shí)固定CO2（實(shí)際光合作用量）＝凈光合作用量＋呼吸作用量＝0．6＋0．4＝1 mmol；若把光照強(qiáng)度調(diào)整到1 klx，根據(jù)曲線圖可知，此光照強(qiáng)度下光合作用速率等于呼吸作用速率，所以幼苗不能正常生長(zhǎng)。

（3）若將裝置1中的CO2緩沖液替換為20%的NaOH溶液，則裝置內(nèi)CO2含量將減少，所以一段時(shí)間后花生幼苗細(xì)胞內(nèi)的C3濃度將降低；C5濃度將升高。

條件	過(guò)程變化	C3	C5	NADPH和ATP	模型分析
光照由強(qiáng)到弱，CO2供應(yīng)不變	①過(guò)程減弱 ②③過(guò)程減弱 ④過(guò)程正常進(jìn)行	增加	減少	減少或沒(méi)有
光照由弱到強(qiáng)，CO2供應(yīng)不變	①過(guò)程增強(qiáng) ②③過(guò)程增強(qiáng) ④過(guò)程正常進(jìn)行	減少	增加	增加
光照不變，CO2由充足到不足	④過(guò)程減弱 ①②③過(guò)程正常進(jìn)行，隨C3減少②③減弱， ①過(guò)程正常	減少	增加	增加
光照不變，CO2由不足到充足	④過(guò)程增強(qiáng) ①②③正常進(jìn)行， 隨C3增加②③ 增強(qiáng)，①過(guò)程正常	增加	減少	減少