Question

【題目】某轉(zhuǎn)基因作物有很強(qiáng)的光合作用能力。某中學(xué)生物興趣小組在暑假開展了對(duì)該轉(zhuǎn)基因作物光合作用強(qiáng)度測(cè)試的研究課題，設(shè)計(jì)了如下裝置。請(qǐng)你利用下列裝置完成光合作用強(qiáng)度的測(cè)試實(shí)驗(yàn)，并分析回答有關(guān)問題：

Ⅰ．實(shí)驗(yàn)步驟

（1）先測(cè)定植物的呼吸作用強(qiáng)度，方法步驟是：

①甲、乙兩裝置的D中都放入 ，裝置乙作對(duì)照。

②將裝置甲、乙的玻璃鐘罩進(jìn)行 處理，放在溫度等相同的環(huán)境中。

③30分鐘后分別記錄甲、乙兩裝置紅墨水滴移動(dòng)的方向和刻度。

（2）測(cè)定植物的凈光合作用強(qiáng)度，方法步驟是：

①甲、乙兩裝置D中放入 。

②把裝置甲、乙放在光照充足、溫度相同的環(huán)境中。

③30分鐘后分別記錄甲、乙兩裝置紅墨水滴移動(dòng)的方向和刻度。

（3）實(shí)驗(yàn)操作30分鐘后，記錄甲裝置紅墨水滴移動(dòng)情況：

		實(shí)驗(yàn)30分鐘后紅墨水滴移動(dòng)情況
測(cè)定植物 呼吸作用強(qiáng)度	甲裝置	（填左或右移）1．5 cm
	乙裝置	右移0．5 cm
測(cè)定植物凈 光合作用強(qiáng)度	甲裝置	（填左或右移）4．5 cm
	乙裝置	右移0．5 cm

Ⅱ．實(shí)驗(yàn)分析：

假設(shè)紅墨水滴每移動(dòng)1 cm，植物體內(nèi)的葡萄糖增加或減少1 g。那么以葡萄糖增減量作為衡量指標(biāo)，該植物的呼吸作用速率是 g/h；白天光照15 h，一晝夜葡萄糖的積累量是 g。 （不考慮晝夜溫度的變化對(duì)呼吸作用影響）

Answer 1

【答案】Ⅰ．（1）①NaOH溶液 ②遮光

（2）等量NaHCO3溶液，（裝置乙作對(duì)照）

（3）左；右

Ⅱ．4 84

【解析】Ⅰ（1）①用NaOH溶液除去玻璃鐘罩內(nèi)的CO2，植物呼吸作用消耗一定量O2，釋放等量CO2，而CO2被NaOH溶液吸收，根據(jù)玻璃鐘罩內(nèi)氧氣體積的減少量即可測(cè)呼吸作用強(qiáng)度。

②要測(cè)光合作用強(qiáng)度必須先測(cè)呼吸作用強(qiáng)度，在測(cè)呼吸作用強(qiáng)度時(shí)一定要將實(shí)驗(yàn)裝置置于黑暗條件下，使植物只進(jìn)行呼吸作用。

（2）凈光合作用強(qiáng)度的測(cè)試實(shí)驗(yàn)要滿足光合作用的條件：充足的光照、一定濃度的CO2（由NaHCO3溶液提供），光合作用過程中消耗一定量CO2，釋放等量O2，而CO2由NaHCO3溶液提供，因此，玻璃鐘罩內(nèi)氣體體積的變化只受O2釋放量的影響，而不受CO2氣體減少量的影響。

（3）根據(jù)以上裝置可得，在測(cè)定呼吸作用速率時(shí)，裝置中氣體量主要是氧氣的消耗，因此甲裝置中液滴左移；在測(cè)定凈光合速率時(shí)，由于二氧化碳維持相對(duì)穩(wěn)定，氣體變化主要是光合作用氧氣的凈釋放，因此液滴右移。

Ⅱ．對(duì)照裝置乙中紅墨水滴右移是環(huán)境因素（如溫度變化等）對(duì)實(shí)驗(yàn)影響的結(jié)果，實(shí)驗(yàn)裝置甲同樣也受環(huán)境因素的影響，因此，植物呼吸作用消耗O2量等于玻璃鐘罩內(nèi)氧氣體積的改變量，即1．5+0．5=2（g/半小時(shí)）；根據(jù)凈光合作用的測(cè)定值是4．5-0．5=4（g/半小時(shí)），白天光照15小時(shí)的凈光合作用量是（4×2）×15=120（g），一晝夜葡萄糖的積累量是15小時(shí)光合作用實(shí)際量減去24小時(shí)呼吸作用消耗量，等同于15小時(shí)的凈光合作用量減去9小時(shí)的呼吸作用消耗量，即8×15-4×9=84（g）。