Question

中國2010年上海世博會日本館的展示主題是“像生命體一樣會呼吸的建筑”．光合作用與細胞呼吸是植物體內(nèi)兩種重要的代謝過程．提高光合速率對于解決世界上的糧食問題具有重要的意義，科學家通過對有關(guān)酶及相關(guān)基因的研究，在野生植物體內(nèi)找到了影響光合速率的主要基因并進行了相關(guān)實驗，得到了某種轉(zhuǎn)基因作物．某中學生物興趣小組在暑假開展了對該轉(zhuǎn)基因作物光合強度測試的研究課題，設計了如下裝置．請你分析并回答下列有關(guān)問題．
（1）用此裝置測量植物的真正光合作用速率，可以用

 

 來表示．
（2）第一步，測定植物的細胞呼吸強度，方法步驟如下：
①甲裝置的D中放入

 

，乙裝置的D中放入

 

．
②將裝置甲、乙的玻璃鐘罩

 

，放在溫度等相同環(huán)境中．
③30分鐘后分別記錄甲、乙兩裝置紅墨水滴移動的方向和刻度．
（3）第二步，測定植物的凈光合作用強度，方法步驟是：
①

 

；
②

 

；
③

 

．
（4）實驗數(shù)據(jù)：實驗操作30分鐘后，記錄甲、乙裝置紅墨水滴移動情況：

實驗	實驗30分鐘后紅墨水滴移動情況
測定植物細胞呼吸	甲裝置	（填“左”或“右”）移1.5厘米
	乙裝置	右移0.5厘米
測定植物凈光合作用	甲裝置	（填“左”或“右”）移4.5厘米
	乙裝置	右移0.5厘米

（5）假設紅墨水滴每移動1厘米，植物體內(nèi)的葡萄糖增加或減少1g．那么該植物的細胞呼吸速率（分解葡萄糖速率）是

 

g/h．白天光照15小時，一晝夜葡萄糖的積累量是

 

g．（不考慮晝夜溫差影響）

Answer 1

考點：影響光合作用速率的環(huán)境因素

專題：

分析：本題主要考查影響光合作用的環(huán)境因素．
1、溫度對光合作用的影響：在最適溫度下酶的活性最強，光合作用強度最大，當溫度低于最適溫度，光合作用強度隨溫度的增加而加強，當溫度高于最適溫度，光合作用強度隨溫度的增加而減弱．
2、二氧化碳濃度對光合作用的影響：在一定范圍內(nèi)，光合作用強度隨二氧化碳濃度的增加而增強．當二氧化碳濃度增加到一定的值，光合作用強度不再增強．
3、光照強度對光合作用的影響：在一定范圍內(nèi)，光合作用強度隨光照強度的增加而增強．當光照強度增加到一定的值，光合作用強度不再增強．

解答： 解：（1）用此裝置測量植物的真正光合作用速率，可以用細胞呼吸消耗的氧氣量+釋放的氧氣量來表示．
（2）第一步，測定植物的細胞呼吸強度，方法步驟如下：①甲裝置的D中放入NaOH溶掖，乙裝置的D中放入等量的NaOH溶液．②將裝置甲、乙的玻璃鐘罩遮光處理，放在溫度等相同環(huán)境中．③30分鐘后分別記錄甲、乙兩裝置紅墨水滴移動的方向和刻度．
（3）第二步，測定植物的凈光合作用強度，方法步驟是：①甲、乙兩裝置的D中都放入NaHCO₃溶液，裝置乙作對照組；②將裝置甲、乙放在光照充足、溫度等相同的環(huán)境中；③30分鐘觀察、記錄紅墨水滴移動情況．
（4）測定植物細胞呼吸速率時，實驗中NaOH溶液可以吸收二氧化碳，所以消耗的氧氣使密閉環(huán)境中氣體減少，壓強降低，水滴向左移動．測定光合作用速率時，實驗中NaHCO₃溶液可以釋放二氧化碳，所以產(chǎn)生的氧氣使密閉環(huán)境中氣體增加，壓強升高，水滴向右移動．測定植物細胞呼吸速率時，對照組右移0.5厘米，實驗組左移1.5厘米，說明實驗30分鐘后細胞呼吸使水滴左移2厘米，所以每小時分解葡萄糖4g；測定光合作用速率時，水滴移動的速率為2×（4.5-0.5）=8厘米/小時，所以每天的積累量為8×15-（24-15）×4=84g．
故答案為：
（1）細胞呼吸消耗的氧氣量+釋放的氧氣量
（2）①NaOH溶掖　    等量的NaOH溶液　
    ②遮光處理
（3）①甲、乙兩裝置的D中都放入NaHCO₃溶液，裝置乙作對照組
    ②將裝置甲、乙放在光照充足、溫度等相同的環(huán)境中
    ③30分鐘觀察、記錄紅墨水滴移動情況
（4）左　      右　
（5）4　      84

點評：本題意在考查學生對知識的理解能力．光合作用過程是考查的重點和難點，可以通過流程圖分析，表格比較，典型練習分析強化學生的理解．要注意，對于綠色植物來說，在有光的條件下可以進行光合作用，也可以進行細胞呼吸，在黑暗條件下只能進行細胞呼吸，所以要想研究植物的光合作用，先要研究細胞呼吸與光合作用的關(guān)系．光合作用合成有機物，而呼吸作用分解有機物．光合作用為呼吸作用提供有機物和氧氣，呼吸作用為光合作用提供二氧化碳和水．