Question

【題目】下圖是探究綠色植物光合作用速率的實(shí)驗(yàn)示意圖，該裝置放在20℃環(huán)境中。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，針筒的讀數(shù)是0.2mL，毛細(xì)管內(nèi)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)，才能使水滴維持在X的位置。據(jù)此回答下列問題：

（1）若以釋放出的氧氣量來代表凈光合作用速率，該植物的凈光合作用速率是_________mL/h，測(cè)定該凈光合速率應(yīng)該在光下進(jìn)行，原因是________________，其中的碳酸氫鈉緩沖液的作用是_________，如果要測(cè)定實(shí)際光合速率還要在____________測(cè)定呼吸速率。

（2）假若在該植物的葉片上涂上一層凡士林，光合作用的速率會(huì)大幅度下降，這一做法主要限制光合作用的_______________反應(yīng)階段。

（3）如果在原實(shí)驗(yàn)中只增加光照強(qiáng)度，則針筒的容量仍維持在0.6mL讀數(shù)，在另一相同實(shí)驗(yàn)裝置中，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？______________________。

（4）為了防止無關(guān)變量對(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)照組實(shí)驗(yàn)裝置與實(shí)驗(yàn)組的區(qū)別是_____________________________________。

Answer 1

【答案】 0.8 在光下植物同時(shí)進(jìn)行光合作用和呼吸作用，測(cè)定的數(shù)值直接代表凈光合作用 保持裝置中的CO2濃度相對(duì)穩(wěn)定 暗處 暗 在上述條件下，光照強(qiáng)度不是限制光合作用速率的主要因素，溫度是限制光合速率的主要因素 其他條件不變，對(duì)照組放置等量的死的綠色植物

【解析】試題分析：裝置中的碳酸氫鈉溶液可以使瓶中的CO2濃度保持相對(duì)穩(wěn)定。水滴移動(dòng)的距離是瓶中植物光合作用的產(chǎn)氧量與所有生物的呼吸作用耗氧量的差值導(dǎo)致裝置中氣體壓強(qiáng)變化所致，表示的是凈光合作用速率，而凈光合作用速率＝實(shí)際光合作用速率－呼吸作用速率。在此基礎(chǔ)上，圍繞“光合作用”等相關(guān)知識(shí)，從題圖和題意中提取信息，對(duì)各問題情境進(jìn)行解答。

(1) 實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，針筒的讀數(shù)是0.2mL，毛細(xì)管內(nèi)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)，才能使水滴維持在X的位置。若以釋放出的氧氣量來代表凈光合作用速率，該植物的凈光合作用速率是（0.6—0.2）×2＝0.8（mL/h）。因在光下，植物同時(shí)進(jìn)行光合作用和呼吸作用，測(cè)定的數(shù)值直接代表凈光合作用，所以測(cè)定該凈光合速率應(yīng)該在光下進(jìn)行，其中的碳酸氫鈉緩沖液的作用是保持裝置中的CO2濃度相對(duì)穩(wěn)定。凈光合作用速率＝實(shí)際光合作用速率－呼吸作用速率，可見，如果要測(cè)定實(shí)際光合速率還要在暗處測(cè)定呼吸作用速率。

(2)在該植物的葉片上涂上一層凡士林，會(huì)使進(jìn)入葉肉細(xì)胞的CO2量減少。暗反應(yīng)會(huì)因CO2濃度的降低而減弱，導(dǎo)致光合作用的速率大幅度下降，可見，這一做法主要限制光合作用的暗反應(yīng)階段。

(3)增加光照強(qiáng)度，針筒的容量仍維持在0.6mL讀數(shù)，說明光合作用速率沒有增加，已經(jīng)達(dá)到光飽和點(diǎn)（光合作用達(dá)到最大值所需的最小光照強(qiáng)度），此時(shí)光照強(qiáng)度不是限制光合作用速率的主要因素；將溫度（從20℃）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，說明光合作用產(chǎn)生的氣體增多，光合作用速率增大，此時(shí)溫度是限制光合速率的主要因素。

(4) 為了防止無關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，需增設(shè)一對(duì)照組，對(duì)照組的實(shí)驗(yàn)裝置與實(shí)驗(yàn)組的區(qū)別是：其他條件不變，對(duì)照組放置等量的死的綠色植物。