Question

將一小株綠色植物放入一個(gè)三角瓶中，如下圖所示。在瓶中安放一個(gè)測(cè)定瓶中CO₂濃度的傳感器，將瓶口用橡膠塞密封，傳感器的另一端與計(jì)算機(jī)連接，以監(jiān)測(cè)一段時(shí)間內(nèi)瓶中CO₂濃度的變化。請(qǐng)根據(jù)圖回答。

（1）圖2中，0~60min表示該裝置置于黑暗條件下進(jìn)行的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，此時(shí)間段該植物進(jìn)行的生理活動(dòng)是      ，該生理活動(dòng)進(jìn)行的場(chǎng)所是            。

（2）圖2中，60~120min表示再將該裝置置于     下，此時(shí)間段測(cè)得的數(shù)值是      差值。

（3）根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)，該植物光合速率為               ppmCO₂/min。

（4）測(cè)定該植物的光合速率還可以采用                  為指標(biāo)。

（5）為了避免瓶?jī)?nèi)氣體物理性變化對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，我們應(yīng)該                      。

（6）0~60min如果沒(méi)有CO₂傳感器，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)另外一種測(cè)量CO₂的方法，并指出如何得到CO₂的值。

Answer 1

（1）呼吸作用   細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體（只答一個(gè)不給分）（2）適宜光照    植物光合作用消耗的CO₂和呼吸作用釋放的CO₂（3）30（4）氧氣釋放量、有機(jī)物生成量等（5）使用失去活性的植物，其他條件都相同的對(duì)照組（6）測(cè)量氧氣吸收量X，氧氣吸收與二氧化碳釋放的差值Y，X-Y

解析:

本題以實(shí)驗(yàn)為背景，以坐標(biāo)曲線為載體，考查光合作用和細(xì)胞呼吸強(qiáng)度的測(cè)量方法及兩者的綜合計(jì)算，屬于考綱綜合運(yùn)用層次。本實(shí)驗(yàn)以CO₂濃度的變化為指標(biāo)測(cè)定植物的光合作用和細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，除此之外還可以氧氣釋放量、有機(jī)物生成量等為指標(biāo)測(cè)定植物的光合速率。為避免其它物理因素引起的裝置內(nèi)氣壓變化而導(dǎo)致氣體含量變化，可在其他條件都相同的情況下設(shè)置失去活性的植物作為對(duì)照組。若沒(méi)有CO₂傳感器，可通過(guò)測(cè)量植物的氣體代謝量來(lái)計(jì)算CO₂量的變化，具體方法為：裝置中放置NaOH溶液以吸收到CO₂可測(cè)得植物的氧氣吸收量，裝置內(nèi)放置清水可測(cè)得氧氣吸收量與二氧化碳釋放量的差值，兩數(shù)值作差可得二氧化碳釋放量。

前60min植物處在黑暗環(huán)境中，只進(jìn)行有氧呼吸，有氧呼吸的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。據(jù)圖2可知，在60~120min期間，裝置內(nèi)CO₂濃度在不斷降低，說(shuō)明植物在光照條件下進(jìn)行了光合作用，且光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，因此此時(shí)測(cè)得的數(shù)據(jù)為光合作用消耗的CO₂和呼吸作用釋放的CO₂的差值（即凈光合作用強(qiáng)度）。由圖2數(shù)據(jù)可得，該植物的光合速率為=呼吸速率+凈光合速率=（1600-1000）/60+（1600-400）/60=30 ppmCO₂/min。