Question

7．如圖甲為測(cè)定光合作用速率的裝置，在密封的試管內(nèi)放一新鮮葉片和二氧化碳緩沖液，試管內(nèi)氣體體積的變化可根據(jù)毛細(xì)刻度管內(nèi)紅色液滴的移動(dòng)距離測(cè)得．在不同強(qiáng)度的光照條件下，測(cè)得的氣體體積如圖乙所示．圖丙為葉肉細(xì)胞中有關(guān)細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)模式圖．植物葉片的呼吸速率不變．

（1）標(biāo)記實(shí)驗(yàn)開始時(shí)毛細(xì)刻度管中液滴所在位置如甲圖所示．實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)光照強(qiáng)度由0漸變?yōu)?.5千勒克斯時(shí)（不同光照強(qiáng)度照射的時(shí)間均等），液滴所在位置應(yīng)在實(shí)驗(yàn)初始標(biāo)記的左側(cè)位置處．
（2）對(duì)葉片來說，光照強(qiáng)度為10千勒克斯時(shí)對(duì)應(yīng)圖丙中存在的箭頭有（填字母）abcd．當(dāng)光照強(qiáng)度由0-20千勒克斯的變化中，圖甲中的CO₂緩沖液的PH值先降低后升高．
（3）當(dāng)光照強(qiáng)度為15千勒克斯時(shí)，葉片1小時(shí)光合作用產(chǎn)生的氣體量為200毫升．若此時(shí)葉片的呼吸熵（放出CO₂與吸收O₂的比值）為0.8，那么葉片光合作用除自身呼吸提供的CO₂外，還需從外界吸收CO₂160毫升．導(dǎo)致此時(shí)葉片的呼吸熵小于1的因素是有非糖物質(zhì)參與了有氧呼吸．
（4）為了防止無關(guān)因子對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，本實(shí)驗(yàn)還應(yīng)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，對(duì)照實(shí)驗(yàn)裝置與實(shí)驗(yàn)組裝置的區(qū)別是新鮮葉片改為等量的經(jīng)消毒的死葉片．如果對(duì)照組在相同光照情況下，刻度管中的紅色液滴較之實(shí)驗(yàn)組向右移了5毫升，其原因是環(huán)境物理因素（如溫度變化等）對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響．
（5）如果將甲圖中的CO₂緩沖液改為水，則實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)指標(biāo)是釋放的二氧化碳與吸收氧氣量的差值．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：圖甲裝置中CO₂緩沖液能夠?yàn)槿~片光合作用提供穩(wěn)定的二氧化碳，因此裝置中氣體量變化為氧氣量的變化．結(jié)合曲線圖，在光照強(qiáng)度為0時(shí)，由于只進(jìn)行呼吸作用液滴向左移動(dòng)；在光照強(qiáng)度為2.5千勒克斯時(shí)，光合作用等于呼吸作用，裝置中液滴不動(dòng)；在光照強(qiáng)度為大于2千勒克斯時(shí)，光合作用大于呼吸作用，裝置中液滴右移．
圖丙中，a、c、f表示氧氣，b、d、e表示CO₂．丁圖中虛線表示凈光合速率，實(shí)線表示呼吸速率．

解答 解：（1）觀察乙圖可以發(fā)現(xiàn)，光照強(qiáng)度在0-2.5千勒克斯范圍內(nèi)，試管中的氣體總量始終是小于初始?xì)怏w總量的，所以液體左移，始終偏在初始位置的左側(cè)．
（2）光照強(qiáng)度為10千勒克斯時(shí)，氣體總量增加，說明呼吸作用強(qiáng)度小于光合作用強(qiáng)度，此時(shí)光合作用除了要利用呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳之外，還要從外面吸收一部分二氧化碳；光合作用釋放的氧氣除了提供給呼吸作用之外，還有一部分能釋放出去．丙圖中A為線粒體，B為葉綠體，可知箭頭a、b、c、d是存在的．當(dāng)光照強(qiáng)度由0-20千勒克斯的變化中，圖甲中的CO2緩沖液的PH值先降低后升高．
（3）光照強(qiáng)度為15千勒克斯時(shí)，氣體總量增加了150ml，根據(jù)上面的試題分析，這150ml為凈光合作用釋放的氧氣，而葉片的呼吸作用強(qiáng)度一直為50ml/h，可知，實(shí)際上光合作用產(chǎn)生了150+50=200ml的氧氣，需要200ml二氧化碳．植物呼吸作用消耗50ml氧氣，根據(jù)呼吸商0.8，植物呼吸作用釋放40ml二氧化碳，而一共需要200ml二氧化碳，所以還要吸收二氧化碳160ml．當(dāng)呼吸底物為脂肪等非糖物質(zhì)時(shí)，葉片的氧氣明量明顯高于釋放的二氧化碳量，因此呼吸熵小于1．
（4）為防止葉片中微生物對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，可用一枚消毒的死葉片進(jìn)行對(duì)照；而對(duì)照組的變化可能是因?yàn)槠渌�因素的影響，比如溫度�?dǎo)致氣體的膨脹等等．
（5）若將緩沖液改成水，則對(duì)氣體的總量不產(chǎn)生影響．則裝置中氣體量的變化完全取決于呼吸作用和光合作用強(qiáng)度的差值．
故答案為：
（1）左側(cè)   
（2）abcd    先降低后升高  
（3）200   160    有非糖物質(zhì)參與了有氧呼吸
（4）新鮮葉片改為等量的經(jīng)消毒的死葉片   環(huán)境物理因素（如溫度變化等）對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響
（5）釋放的二氧化碳與吸收氧氣量的差

點(diǎn)評(píng) 本題具有一定的難度，以測(cè)定光合作用速度為背景，著重考查了環(huán)境因素影響光合作用和呼吸作用的相關(guān)知識(shí)，解題的關(guān)鍵是明確圖甲裝置中引起液滴移動(dòng)的氣體，圖乙和圖丁中利用真光合速率=凈光合速率+呼吸速率進(jìn)行綜合計(jì)算，要求考生具有較強(qiáng)的識(shí)圖能力、分析實(shí)驗(yàn)裝置的能力以及計(jì)算能力．