Question

1．為探究KHCO₃對水稻四葉齡幼苗光合作用的影響，稱取3g四葉齡水稻葉片，均分為兩份，分別做如下實驗．（實驗中使用的氧電極可測量溶液中O₂變化的速率）
實驗一：采用差速離心法將一份葉片制備葉綠體，均分為4組，分別置于不同濃度的KHCO₃溶液中，在適宜光照、20℃恒溫條件下，分別用氧電極測定其O₂釋放速率．
實驗二：將另一份葉片切成約1.0mm×1.0mm小塊，均分為4組，分別置于不同濃度的KHCO₃溶液中，在適宜光照、20℃恒溫條件下，分別用氧電極測定其O₂釋放速率．
實驗結果如圖．請據(jù)圖回答：
（1）在實驗的濃度范圍內(nèi)，隨著KHCO₃溶液濃度的升高，葉綠體、葉切片的O₂釋放速率均上升，原因是光合作用所需的CO₂濃度增加導致的．
（2）在相同KHCO₃溶液濃度下，葉切片的O₂釋放速率小于（填“大于”“小于”或“等于”）葉綠體的O₂釋放速率．原因可能是葉切片光合作用產(chǎn)生的O₂一部分被呼吸作用消耗．
（3）為探究第（2）題的原因分析是否正確，設計以下實驗方案，請補充．
稱取1.5 g四葉齡水稻葉片，切成約1.0mm×1.0mm小塊，均分為4組，分別置于0、0.01、0.05、0.1mol•L^-1的KHCO₃溶液中，在黑暗、20℃恒溫條件下，分別用氧電極測定其O₂消耗速率（或呼吸速率）．

Answer 1

分析 本題分析實驗操作和實驗結果曲線為解題關鍵．實驗一中制備的是葉綠體，該實驗裝置中只進行光合作用；而實驗二中是將葉片切成小塊，該實驗裝置既進行光合作用有進行呼吸作用．從曲線圖可以看出，隨著KHCO₃溶液濃度的升高，葉綠體、葉切片的O₂釋放速率均上升，這是由于KHCO₃溶液可以提供CO₂的結果，但是實驗一結果的曲線始終處于實驗二曲線之上，即在相同KHCO₃溶液濃度下，葉切片的O₂釋放速率小于葉綠體的O₂釋放速率，這可能是葉切片要進行呼吸作用消耗氧氣的原因．

解答 解：（1）圖中可以看出，隨著KHCO₃溶液濃度的升高，葉綠體、葉切片的O₂釋放速率均上升，這是由于KHCO₃溶液可以提供CO₂，KHCO₃溶液濃度越高，提供的CO₂越多，光合作用強度就越大．
（2）圖中可以看出，實驗一結果的曲線始終處于實驗二曲線之上，即在相同KHCO₃溶液濃度下，葉切片的O₂釋放速率小于葉綠體的O₂釋放速率，這可能是葉切片要進行呼吸作用消耗氧氣的原因．
（3）要探究第（2）題的原因分析是否正確，只需設置實驗二的對照實驗即可，即其他操作均相同，但是將葉切片放在黑暗、20℃恒溫條件下，來測定其氧氣消耗速率即可．
故答案為：
（1）上升　CO₂濃度　
（2）小于　呼吸作用消耗　
（3）1.5　黑暗、20℃恒溫　O₂消耗速率（或呼吸速率）

點評 本題考查了影響光合作用和呼吸作用的環(huán)境因素，意在考查考生能從題目所給的圖形中獲取有效信息的能力；運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結論的能力．