Question

【題目】取同一植物形態(tài)、大小、生長發(fā)育狀況相同的四張葉片按如圖所示的裝置進行實驗，燒杯中液體可保證葉片所需的水與礦質元素的正常供應，氣體的移動可以通過觀察油滴的運動判斷如下圖1。

（1）適宜的光照下，圖1中裝置A中油滴移動情況是________，原因_______________。

（2）能否直接用圖1中C、D裝置證明光合作用需要CO2，為什么？__________________。如果用B、C裝置證明光合作用需要CO2，應該將葉片怎樣處理？_________。

（3）將圖2所示的裝置放在自然環(huán)境下，通過觀察裝置中液滴移動的位置，可以用來測定夏季一晝夜(零點開始)小室內氧氣釋放速率的變化，液滴移到最右點是在一天中的______（填“早晨”、“正午”或“傍晚”）時刻；要測定圖2裝置中植物的呼吸作用強度，還需添加一個如圖2一樣的裝置，將該裝置_______處理，控制與圖2相同的環(huán)境條件；每隔20分鐘記錄一次液滴刻度數(shù)據(jù)，分析得出結論即可。

（4）研究人員想利用先進的化學檢測技術，模擬光合作用中卡爾文循環(huán)的實驗。他們在適宜溫度和光照條件下，向圖2所示的裝置通入14CO2。當反應進行到0.5 s時，14C出現(xiàn)在A中；反應進行到5s時，14C出現(xiàn)在(CH2O)和B中。該實驗的方法是________，實驗的自變量是______________________，實驗目的是研究______________________。

Answer 1

【答案】 不移動 光合作用吸收的CO2體積等于釋放出的O2體積，呼吸作用吸收的O2體積等于釋放出的CO2的體積 不能，不符合單一變量原則 饑餓處理 傍晚 遮光（或黑暗處理 同位素標記法 反應時間 CO2中的碳在光合作用中轉化成有機物中碳的途徑

【解析】【試題分析】

本題考查光合作用和呼吸作用物質變化，以及影響光合作用的環(huán)境因素等相關知識，意在考查考生的理解應用能力、析圖能力、實驗分析能力和實驗修訂能力。根據(jù)題意和圖示分析可知：圖2是密閉裝置，內有二氧化碳緩沖液，說明實驗過程中二氧化碳濃度始終不變，因此刻度移動表示是氧氣的變化量，液滴移到最右邊，此時一天中儲存氧氣最多。

（1）根據(jù)光合作用和有氧呼吸的總反應式可知，光合作用吸收的CO2體積等于釋放出的O2體積，呼吸作用吸收的O2體積等于釋放出的CO2的體積，因此氣體壓強不變，所以A裝置液滴不移動。

（2）要證明光合作用需要CO2，則自變量為CO2，其他條件都應相同，但C、D裝置不符合單一變量原則，所以不能直接用圖1中C、D裝置證明光合作用需要CO2；如果用B、C裝置證明光合作用需要CO2，應該將葉片葉片饑餓處理消耗掉原有淀粉，有利于檢測是否新產生淀粉。

（3）到傍晚的時候，經過一天的光合作用，積累的氧氣最多，所以液滴移至最右；要測定圖2裝置中植物的呼吸作用強度，實驗的設計思路是：①設置如圖2一樣的裝置，將該裝置遮光或黑暗處理；②控制與圖2相同的環(huán)境條件；③每隔20分鐘記錄一次液滴刻度數(shù)據(jù)。

（4）在適宜溫度和光照條件下，向圖2所示的裝置通入14CO2，當反應進行到0.5 s時，14C出現(xiàn)在A中；反應進行到5 s時，14C出現(xiàn)在(CH2O)和B中。該實驗是通過控制反應時間來探究CO2中碳原子的轉移路徑，用到的實驗方法為同位素標記法。所以實驗的自變量是反應時間。