Question

15．取一植物形態(tài)、大小、生長發(fā)育狀況相同的四張葉片按如圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，燒杯中的液體可以保證葉片所需的水與礦質(zhì)元素的正常供應(yīng)，氣體的移動(dòng)可以通過觀察油滴的運(yùn)動(dòng)判斷．（不考慮氣體在水中的溶解與外界氣壓的變化和蒸騰作用的影響）．

（1）適宜的光照下，裝置A中油滴的移動(dòng)情況是液滴不移動(dòng)，原因是植物光合作用消耗二氧化碳和產(chǎn)生的氧氣量相等，同時(shí)呼吸作用消耗的氧氣也等于釋放的二氧化碳，因此氣體壓強(qiáng)不變．
（2）適宜的光照下短時(shí)間內(nèi)裝置B中油滴的移動(dòng)情況是有色液滴左移，此時(shí)裝置B中的凈光合量小于零（填“大于”、“小于”或“等于”）．
（3）裝置C中的油滴在不同光照條件下的移動(dòng)情況分別為：①當(dāng)光合作用大于呼吸作用時(shí)，向右移動(dòng)；②當(dāng)光合作用等于呼吸作用時(shí)，不移動(dòng)；③當(dāng)光合作用小于呼吸作用時(shí)，向左移動(dòng)．．
（4）能否直接用B、D裝置證明光合作用需要光．為什么？不能 證明光是光合作用的必要條件時(shí)，單一變量為有無光照，其他條件都要相同且適宜，而裝置B中的NaOH會(huì)吸收二氧化碳，不利于光合作用的進(jìn)行．
（5）能否直接用C、D裝置證明光合作用需要二氧化碳，為什么？不能 沒有設(shè)置有無二氧化碳作為對(duì)照．如果用B、C裝置證明光合作用需要二氧化碳，應(yīng)該將葉片作怎樣的處理？先在黑暗環(huán)境中饑餓處理，消耗掉原有的淀粉，再光照處理產(chǎn)生淀粉，酒精脫色，滴加碘液染色觀察．
（6）如果將C裝置突然從光下移動(dòng)到黑暗處，短時(shí)間內(nèi)葉肉細(xì)胞中的ATP、NADPH、C₃、C₅的物質(zhì)含量分別怎樣變化？NADPH和ATP提供減少，C₃上升，C₅減少．要測定葉片細(xì)胞呼吸的強(qiáng)度最好選擇裝置B、D組．

Answer 1

分析 分析實(shí)驗(yàn)裝置圖可知：A裝置中放置了清水，并且在光照條件下，此時(shí)既進(jìn)行光合作用又進(jìn)行呼吸作用，但是兩個(gè)生理作用吸收的氣體和釋放的氣體量相等．
B裝置中放置了NaOH溶液，該溶液能夠吸收裝置中的二氧化碳，因此裝置中氣體量的變化可表示氧氣的變化，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致植物光合作用原料不足．
C裝置中放置了碳酸氫鈉溶液，該溶液可以為光合作用提供穩(wěn)定的二氧化碳，因此裝置中氣體量的變化可表示氧氣的變化．
D裝置與C裝置基本相同，只是放在黑暗條件下，因此只能進(jìn)行呼吸作用，因此油滴的運(yùn)動(dòng)表示有氧呼吸消耗的氧氣．

解答 解：（1）植物光合作用消耗二氧化碳和產(chǎn)生的氧氣量相等，同時(shí)呼吸作用消耗的氧氣也等于釋放的二氧化碳，因此氣體壓強(qiáng)不變，所以A裝置液滴不移動(dòng)．
（2）B裝置中NaOH吸收了CO₂，植物無法進(jìn)行光合作用，細(xì)胞呼吸消耗氧氣，產(chǎn)生的CO₂被吸收，氣體壓強(qiáng)減小，有色液滴左移，凈光合作用量小于零．
（3）C裝置CO₂緩沖液維持CO₂相對(duì)穩(wěn)定，因此裝置中氣體量的變化可表示氧氣的變化．①當(dāng)光合作用大于呼吸作用時(shí)，向右移動(dòng)；②當(dāng)光合作用等于呼吸作用時(shí)，不移動(dòng)；③當(dāng)光合作用小于呼吸作用時(shí)，向左移動(dòng)．
（4）不能 證明光是光合作用的必要條件時(shí)，單一變量為有無光照，其他條件都要相同且適宜，而裝置B中的NaOH會(huì)吸收二氧化碳，不利于光合作用的進(jìn)行．
（5）不能 直接證明光合作用需要二氧化碳作為原料的是B和C兩組對(duì)照，實(shí)驗(yàn)處理過程是先在黑暗環(huán)境中饑餓處理，消耗掉原有的淀粉，再光照處理產(chǎn)生淀粉，酒精脫色，滴加碘液染色觀察．
（6）如果將C裝置突然從光下移動(dòng)到黑暗處，光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP提供減少，C₃化合物還原減慢，因此短時(shí)間內(nèi)葉肉細(xì)胞中的C₃物質(zhì)含量上升，C₅減少．證明光合作用需要光的實(shí)驗(yàn)就是把B、D組中NaOH溶液換成CO₂緩沖液，保證CO₂的供應(yīng)，測細(xì)胞呼吸時(shí)防止光合作用對(duì)其影響，所以對(duì)其黑暗或遮光處理．
故答案為：
（1）液滴不移動(dòng)  植物光合作用消耗二氧化碳和產(chǎn)生的氧氣量相等，同時(shí)呼吸作用消耗的氧氣也等于釋放的二氧化碳，因此氣體壓強(qiáng)不變
（2）有色液滴左移   先在黑暗環(huán)境中饑餓處理，消耗掉原有的淀粉，再光照處理產(chǎn)生淀粉，酒精脫色，滴加碘液染色觀察
（3）①當(dāng)光合作用大于呼吸作用時(shí)，向右移動(dòng)；②當(dāng)光合作用等于呼吸作用時(shí)，不移動(dòng)；③當(dāng)光合作用小于呼吸作用時(shí)，向左移動(dòng)
（4）不能   證明光是光合作用的必要條件時(shí)，單一變量為有無光照，其他條件都要相同且適宜，而裝置B中的NaOH會(huì)吸收二氧化碳，不利于光合作用的進(jìn)行
（5）不能  沒有設(shè)置有無二氧化碳作為對(duì)照   先在黑暗環(huán)境中饑餓處理，消耗掉原有的淀粉，再光照處理產(chǎn)生淀粉，酒精脫色，滴加碘液染色觀察
（6）NADPH和ATP提供減少，C₃上升，C₅減少    B、D組

點(diǎn)評(píng) 本題難度適中，屬于考綱中理解、應(yīng)用層次的要求，考查了與光合作用有關(guān)的探究實(shí)驗(yàn)以及影響光合作用的環(huán)境因素等知識(shí)，在設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)時(shí)要遵循單一變量和對(duì)照性原則，解答本題的關(guān)鍵是比較四個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置的區(qū)別，理解NaOH溶液和CO₂緩沖液在實(shí)驗(yàn)的作用．