Question

（三）回答下列植物呼吸作用和光合作用的問(wèn)題．
如圖一的實(shí)驗(yàn)裝置用以測(cè)定種子萌發(fā)時(shí)因呼吸作用引起的密閉容器中氣體容積的變化．每隔一段時(shí)間，調(diào)節(jié)X管和Y管內(nèi)的液面至同一水平，并通過(guò)Y管上的刻度尺量出氣體的容積．容積變化與時(shí)間之間關(guān)系如下圖二所示．
（1）每次測(cè)量氣體容積前要調(diào)整X、Y管的液面至同一水平，目的是

 

；
（2）在6h內(nèi)氣體容積變化的主要原因是

 

；
（3）在種子始終保持活力的情況下，圖二曲線在10h以后仍保持穩(wěn)定，原因是

 

；
呼吸商（RQ=

釋放的CO2量(mo/h)

吸收的O2量(mol/h)

）可作為描述細(xì)胞呼吸過(guò)程中氧氣供應(yīng)狀態(tài)的一種指標(biāo)，如圖三．
（4）由圖三推斷，在實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，容器中氧分壓大小是

 

（用符號(hào)和字母表示）
（5）根據(jù)圖二的容積變化曲線，推測(cè)容器中10小時(shí)內(nèi)種子RQ值的變化趨勢(shì)，在下面坐標(biāo)軸上畫出RQ變化曲線．（假設(shè)呼吸作用底物為葡萄糖）
（6）有人認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)不足以證明氣體的變化就是由萌發(fā)種子引起的，請(qǐng)你對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)的具體方法是

 

；
（7）如果采用帶葉的幼苗來(lái)代替萌發(fā)的種子做上述實(shí)驗(yàn)，試管應(yīng)放在

 

環(huán)境中，其目的是

 

．
（8）利用上述裝置用帶葉的幼苗進(jìn)行光合作用的實(shí)驗(yàn)，為提供幼苗光合作用所需的原料，應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)試劑做怎樣的改變？

 

． 改進(jìn)后，在暗處1小時(shí)，測(cè)得容器內(nèi)氣體減少了2.24mL，而在光照充足條件下，1小時(shí)測(cè)得氣體增加5.6mL（假定溫度是恒定的，光照對(duì)呼吸作用的影響忽略不計(jì)，氣體體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)得）．該植物在光照1小時(shí)中合成葡萄糖的量為

 

mg．

Answer 1

考點(diǎn)：細(xì)胞呼吸原理在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用,影響光合作用速率的環(huán)境因素

專題：

分析：本題比較綜合，圖一裝置中的KOH溶液可以吸收二氧化碳，因此測(cè)得的氣體變化就是氧氣的消耗量，從而可以判斷出呼吸作用的方式．圖二在分析的時(shí)候注意三個(gè)時(shí)間段：0～2h、2～10h以及10h以后．呼吸商等于1時(shí)，說(shuō)明吸收的氧氣等于釋放的二氧化碳，說(shuō)明只進(jìn)行有氧呼吸，當(dāng)進(jìn)行無(wú)氧呼吸時(shí)，呼吸商就會(huì)大于1．如果用該裝置進(jìn)行光合作用的實(shí)驗(yàn)，由于光合作用需要二氧化碳作為原料，因此應(yīng)將KOH換成NaHCO₃溶液．在計(jì)算時(shí)，真光合作用=凈光合速率+呼吸速率．

解答： 解：（1）X、Y管的液面處于同一水平時(shí)兩側(cè)的壓強(qiáng)才會(huì)相等，這樣可以確保測(cè)出的數(shù)據(jù)能夠真實(shí)地反應(yīng)密閉容器內(nèi)的氣體體積變化，可以減少誤差．
（2）X管內(nèi)的KOH溶液可以吸收CO₂，起始狀態(tài)容器內(nèi)含有O₂，可以進(jìn)行有氧呼吸，消耗O₂釋放CO₂，而釋放的CO₂被KOH溶液吸收，容器內(nèi)氣體體積減少．
（3）容器內(nèi)的O₂被消耗盡，種子為獲得能量而進(jìn)行無(wú)氧呼吸，無(wú)氧呼吸不消耗O₂釋放CO₂，而釋放的CO₂被KOH溶液吸收，這樣容器內(nèi)氣體體積不發(fā)生變化．
（4）圖三中，氧分壓小于C點(diǎn)時(shí)，呼吸商大于1，表示此時(shí)既進(jìn)行有氧呼吸，又進(jìn)行無(wú)氧呼吸；氧分壓大于等于C點(diǎn)時(shí)，呼吸商等于1，表示此時(shí)只進(jìn)行有氧呼吸．而實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，試管中有充足的氧氣，進(jìn)行的是有氧呼吸．
（5）圖二中可以看出，在前兩小時(shí)內(nèi)，試管中的容積變化是直線下降的，說(shuō)明此時(shí)只進(jìn)行有氧呼吸，呼吸商為1；但是2小時(shí)后，氣體容積變化幅度越來(lái)越小，說(shuō)明此時(shí)出現(xiàn)無(wú)氧呼吸，并且逐漸增強(qiáng)，呼吸商的值也會(huì)越來(lái)越大．
（6）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)需要遵循對(duì)照原則，只有這一組不足以說(shuō)明容器內(nèi)氣體體積變化是由萌發(fā)的種子引起，還可能由環(huán)境因素如溫度變化引起，為使實(shí)驗(yàn)更準(zhǔn)確，應(yīng)該設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)；設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要考慮實(shí)驗(yàn)變量，本實(shí)驗(yàn)的變量應(yīng)該是萌發(fā)種子的有無(wú)，因此對(duì)照實(shí)驗(yàn)只需將萌發(fā)的種子改為等量煮沸的種子即可．
（7）帶葉片的幼苗，在光下能夠進(jìn)行光合作用，干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因此需要對(duì)幼苗進(jìn)行遮光處理，使其只進(jìn)行呼吸作用，不進(jìn)行光合作用．
（8）如果要利用該裝置進(jìn)行光合作用實(shí)驗(yàn)，由于光合作用需要提供CO₂，因此應(yīng)將KOH換成NaHCO₃溶液．NaHCO₃溶液不穩(wěn)定，既能吸收二氧化碳，又能釋放二氧化碳．黑暗條件下測(cè)得的氣體減少是有氧呼吸消耗的氧氣的量，光照充足條件下測(cè)得氣體增加是氧氣的凈釋放量．因此光合作用氧氣的總生成量為7.84ml，即為0.35mol，則葡萄糖的生成量為0.058mol，折合成質(zhì)量=0.058×180=10.5g．
故答案為：（三）（11分）
（1）使密閉容器中氣體壓強(qiáng)與外界大氣壓相近，確保數(shù)值的精確性
（2）種子有氧呼吸消耗O₂，產(chǎn)生CO₂被KOH吸收
（3）此時(shí)種子進(jìn)行無(wú)氧呼吸，產(chǎn)生CO₂被KOH吸收
（4）≥c
（5）作圖（1分）
（6）增加對(duì)照實(shí)驗(yàn)，把萌發(fā)的種子改為等量的已死亡（煮熟）的種子，其他處理方法不變；
（7）遮光     使植物只進(jìn)行呼吸作用，不進(jìn)行光合作用．
（8）將KOH換成NaHCO₃溶液     10.5 （2分）

點(diǎn)評(píng)：本題考查了呼吸作用和光合作用的有關(guān)知識(shí)，意在考查考生能理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系的能力；能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀點(diǎn)，通過(guò)比較、分析與綜合等方法對(duì)某些生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論的能力；具備驗(yàn)證簡(jiǎn)單生物學(xué)事實(shí)的能力，并能對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析、處理，能對(duì)一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案做出恰當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)和修訂的能力．