Question

如圖是探究綠色植物光合作用速率的實(shí)驗(yàn)示意圖，裝置中的碳酸氫鈉緩沖溶液（碳酸氫鈉與碳酸鈉嚴(yán)格配比的混合溶液）可維持密封瓶?jī)?nèi)的二氧化碳濃度穩(wěn)定，該裝置放在20℃境中．實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，針筒的讀數(shù)是0.2mL，毛細(xì)管內(nèi)的水滴在位置X．30分鐘后，針筒的容量需要調(diào)至0.6mL的讀數(shù)，才能使水滴仍維持在X的位置．據(jù)此回答下列問(wèn)題：
（1）若以氧氣釋放量來(lái)代表光合作用速率，該植物的表觀光合速率是

 

mL/h．
（2）與植物的實(shí)際光合速率相比，用上述裝置所測(cè)得的光合作用速率數(shù)值

 

（偏高/偏低/相同），如
果要測(cè)定該植物真正光合作用的速率，該如何設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)？請(qǐng)寫(xiě)出對(duì)照實(shí)驗(yàn)：

 

．
（3）假若在該植物的葉片上涂上一層凡士林（凡士林有防止水、氣體擴(kuò)散作用），光合作用的速率會(huì)大幅度下降，這一做法主要限制了光合作用的

 

反應(yīng)階段．
（4）如果在原實(shí)驗(yàn)中只增加光照強(qiáng)度（甲組），則針筒的容量仍維持在.6mL讀數(shù)處．在另一相同實(shí)驗(yàn)裝置中（乙組），若只將溫度提升至30℃，針筒容量需要調(diào)至0.8mL讀數(shù)，才能使水滴維持在X的位置上．比較兩個(gè)實(shí)驗(yàn)可以得出什么結(jié)論？

 

．有同學(xué)認(rèn)為溫度上升后，實(shí)驗(yàn)裝置（乙組）的氣體增加可能是實(shí)驗(yàn)瓶中氣體受熱膨脹所致，若要消除實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差，你認(rèn)為如何設(shè)計(jì)對(duì)照組？請(qǐng)寫(xiě)出對(duì)照實(shí)驗(yàn)：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：光反應(yīng)、暗反應(yīng)過(guò)程的能量變化和物質(zhì)變化,細(xì)胞呼吸的過(guò)程和意義

專(zhuān)題：

分析：本實(shí)驗(yàn)裝置中的碳酸氫鈉溶液可維持瓶?jī)?nèi)的二氧化碳濃度，因此實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)的氣體變化量表示氧氣量．此值為表觀光合速率（即凈光合速率）．
影響光合作用的環(huán)境因素有：光照強(qiáng)度、溫度、二氧化碳濃度等，如題中的凡士林會(huì)阻塞氣孔，導(dǎo)致二氧化碳吸收減少．

解答： 解：（1）光照條件下，由于光合作用吸收的CO₂由緩沖液補(bǔ)充，同時(shí)釋放出O₂導(dǎo)致密閉裝置內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，若使水滴X不移動(dòng)，其針筒中單位時(shí)間內(nèi)O₂氣體容量的增加就代表表觀光合速率的大小．由題可知，若以釋放出的氧氣量來(lái)代表表觀光合速率，該植物的表觀光合作用速率是（0.6-0.2）×2=0.8（mL/h）．
（2）與實(shí)際光合速率相比，由于細(xì)胞呼吸要消耗一部分氧氣，故測(cè)得的光合速率偏低．如果要測(cè)定該植物真正光合作用的速率，應(yīng)設(shè)置一樣的裝置，遮光放在相同的環(huán)境條件下．
（3）葉片上涂凡士林會(huì)使二氧化碳進(jìn)入葉肉細(xì)胞的量減少，會(huì)使暗反應(yīng)速率下降，進(jìn)而影響光合速率．
（4）增加光照強(qiáng)度，針筒的容量仍維持在0.6mL讀數(shù)處，說(shuō)明光合作用強(qiáng)度沒(méi)有增加，此時(shí)已經(jīng)打到光合作用的飽和點(diǎn)，光照強(qiáng)度不再是限制因素；溫度從20℃提升至30℃，針筒容量需要調(diào)至0.8mL讀數(shù)，說(shuō)明產(chǎn)生的氣體增多，光合作用速率增大，即在光照充足的條件下，提高溫度可提高光合作用的速率．要消除實(shí)驗(yàn)瓶中氣體受熱膨脹所引起的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差，只需把乙組植物換成死亡的，其他相同處理．
故答案為：
（1）0.8  
（2）偏低             設(shè)置一樣的裝置，遮光放在相同的環(huán)境條件下
（3）暗   
（4）在上述條件下，光照不是限制光合作用速率的主要因素，而溫度才是限制光合作用速率的主要因素（其他合理答案也給分）
    把乙組植物換成死亡的，他相同處理

點(diǎn)評(píng)：本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)比較巧妙，可以通過(guò)針筒上的讀數(shù)測(cè)出一定時(shí)間內(nèi)的氧氣釋放量，進(jìn)而可計(jì)算出凈光合速率．因此分析實(shí)驗(yàn)裝置為本題的難點(diǎn)，著重考查了考生的審題能力、分析能力和理解能力，以及對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行修訂的能力．