Question

請(qǐng)閱讀下列有關(guān)光合作用的測(cè)定方法的相關(guān)資料，回答相應(yīng)問(wèn)題。

（1）氣體體積變化法——測(cè)光合作用產(chǎn)生O（或消耗CO）的體積

下圖是探究綠色植物光合作用速率的實(shí)驗(yàn)示意圖，裝置中的碳酸氫鈉溶液可維持瓶?jī)?nèi)的二氧化碳濃度，該裝置置于20℃環(huán)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。20min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位置X處。據(jù)此回答下列問(wèn)題：

①若將圖中的碳酸氫鈉溶液換成等量清水，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，20min后，要使水滴維持在位置X處，針筒的容量________（需向左/需向右/不需要）調(diào)節(jié)。

②若以釋放出的氧氣量來(lái)代表凈光合作用速率，該植物的凈光合作用速率是______mL/h。

③若將圖中的碳酸氫鈉溶液換成等量濃氫氧化鈉溶液，在20℃、無(wú)光條件下，30min后，針筒的容量需要調(diào)至0.1mL的讀數(shù)，才能使水滴仍維持在X處。則在有光條件下該植物的實(shí)際光合速率是________mL/h。

（2）黑白瓶法——測(cè)溶氧量的變化

例某研究小組從當(dāng)?shù)匾缓�泊的某一深度取得一桶水樣，分裝于六對(duì)黑白瓶中，剩余的水樣測(cè)得原初溶解氧的含量為10mg/L，白瓶為透明玻璃瓶，黑瓶為黑布罩住的玻璃瓶。將它們分別置于六種不同的光照條件下，分別在起始和24小時(shí)后測(cè)定各組培養(yǎng)瓶中的氧含量，記錄數(shù)據(jù)如下：

光照強(qiáng)度（klx）	O（黑暗）	a	b	c	d	e
白瓶溶氧量（mg/L）	3	10	16	24	30	30
黑瓶溶氧量（mg/L）	3	3	3	3	3	3

①黑瓶中溶解氧的含量降低為3mg/L的原因是_________________；該瓶中所有生物細(xì)胞呼吸消耗的O₂量為_(kāi)________mg/L·24h。

②當(dāng)光照強(qiáng)度為c時(shí)，白瓶中植物光合作用產(chǎn)生的氧氣量為　 mg／L·24h。

③光照強(qiáng)度至少為_(kāi)___（填字母）時(shí)，該水層產(chǎn)氧量才能維持生物正常生活耗氧量所需。

（3）蘆薈具有一種特殊的CO₂同化方式：夜間氣孔開(kāi)放，吸收CO₂轉(zhuǎn)化成蘋果酸儲(chǔ)存在液泡中；白天氣孔關(guān)閉，液泡中的蘋果酸分解釋放CO₂參與光合作用，如圖一、圖二。芥蘭的CO₂利用過(guò)程如圖三，請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題：

①蘆薈夜晚不能合成C₆H₁₂O₆，原因是缺少暗反應(yīng)所需的_________。白天蘆薈進(jìn)行光合作用所利用的CO₂的來(lái)源于________________________________。

②在白天10：00時(shí)，突然升高環(huán)境中CO₂的濃度，短時(shí)間內(nèi)蘆薈和芥蘭細(xì)胞中C₃酸含量的變化分別是________、________。若白天在某時(shí)刻忽然發(fā)現(xiàn)蘆薈植物細(xì)胞中C₆H₁₂O₆含量增加，則可能是由于______________（環(huán)境因素）造成的。

③蘆薈氣孔開(kāi)、閉的特點(diǎn)是對(duì)環(huán)境的適應(yīng)，推測(cè)其生活環(huán)境的特點(diǎn)是__________。從進(jìn)化角度看，這種特點(diǎn)的形成是______________________的結(jié)果。

Answer 1

（1）①不需要  ②1.2（mL/h）  ③1.4（mL/h）

（2）①黑瓶中植物不能進(jìn)行光合作用產(chǎn)生氧，生物呼吸消耗氧氣  7    ②21  ③a

（3）①ATP、[H]；白天蘆薈進(jìn)行光合作用所利用的CO一部分來(lái)源蘋果酸分解；

②蘆薈基本不變；芥蘭上升；溫度更接近最適溫度或光照增加

③炎熱干旱；自然選擇

真正光合速率=表觀光合速率+呼吸速率，影響光合強(qiáng)度的環(huán)境因素包括光照強(qiáng)度、CO₂濃度、溫度、水分等，但對(duì)A植物來(lái)講白天氣孔是關(guān)閉的，CO₂濃度對(duì)其沒(méi)有影響。暗反應(yīng)對(duì)光反應(yīng)的依賴是在C₃還原的階段，如果沒(méi)有光反應(yīng)的進(jìn)行，C₃的還原就停止，當(dāng)然也就無(wú)法合成C₆H₁₂O₆了。通常，白天光合作用所需要的CO₂來(lái)自于細(xì)胞呼吸以及環(huán)境中吸收，但A植物白天氣孔關(guān)閉不能利用大氣中的CO₂，而是來(lái)自于蘋果酸的脫羧。上午10時(shí)突然降低CO2的濃度，對(duì)A植物光合作用利用CO₂不會(huì)產(chǎn)生影響，因此對(duì)C₃的含量也不產(chǎn)生影響；但B植物可利用的CO₂下降，將導(dǎo)致C₃合成量的減少。A植物氣孔開(kāi)閉的特點(diǎn)說(shuō)明其是適應(yīng)炎熱干旱環(huán)境的。