Question

11．以下實(shí)驗(yàn)是對(duì)低等植物的水域生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行的測(cè)定．
步驟1：取兩個(gè)相同的透明玻璃瓶，分別編號(hào)為1號(hào)、2號(hào)．
步驟2：用兩個(gè)瓶同時(shí)從水深3m處取水樣（都裝滿），立即測(cè)定2號(hào)瓶中的溶氧量，將1號(hào)瓶密封瓶口沉入原取水樣處．
步驟3：24h后將1號(hào)瓶取出，測(cè)定瓶中的溶氧量．按以上步驟重復(fù)3次，結(jié)果1號(hào)瓶溶氧量平均值為6.5mg，2號(hào)瓶溶氧量平均值為5.3mg．
回答下列問(wèn)題：
（1）24h后，1號(hào)瓶中溶氧變化量是增加1.2mg，這說(shuō)明水生植物光合作用產(chǎn)生O₂大于水中生物呼吸消耗O₂．
（2）經(jīng)過(guò)24h后，1號(hào)瓶增加的有機(jī)物量（假設(shè)全為葡萄糖）為1.13mg．
（3）現(xiàn)欲使實(shí)驗(yàn)過(guò)程同時(shí)還能測(cè)出1號(hào)瓶24h中實(shí)際合成的有機(jī)物總量，需補(bǔ)充3號(hào)瓶進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．簡(jiǎn)述需補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（請(qǐng)自行選擇實(shí)驗(yàn)用具）：另取一個(gè)和1號(hào)、2號(hào)相同的瓶，設(shè)法使之不透光（如涂上黑漆，包上黑膠布等），設(shè)為3號(hào)瓶，其他處理和1號(hào)瓶相同，即同時(shí)從水深3m處取水樣，密封后與1號(hào)瓶同時(shí)沉入原取水樣處；24h后測(cè)定溶氧量，重復(fù)3次，取平均值．
（4）設(shè)3號(hào)瓶溶氧量平均值為a，則1號(hào)瓶實(shí)際合成葡萄糖量為$\frac{15}{16}$×（6.5-a）．

Answer 1

分析 根據(jù)題意，3號(hào)瓶是水中最初溶氧量，可作為對(duì)照組，1號(hào)瓶放回原處，可進(jìn)行光合作用和呼吸作用，2號(hào)瓶包上黑膠布，只進(jìn)行呼吸作用．

解答 解析：（1）題中2號(hào)瓶測(cè)的是水體最初溶氧量，1號(hào)瓶為24小時(shí)后水體溶氧量，兩瓶對(duì)照可得出氧氣凈增量為6.5mg-5.3mg1=1.2mg．說(shuō)明水生植物光合作用產(chǎn)生O₂大于水中生物呼吸消耗O₂．
（2）氧氣凈增量是植物光合作用產(chǎn)生氧氣與所有生物消耗氧氣的差值，可換算成有機(jī)物葡萄糖量，即水體中有機(jī)物凈增量即1.2÷6÷32×180=1.13mg．
（3）要得出實(shí)際合成的有機(jī)物量，根據(jù)光合作用實(shí)際葡萄糖生產(chǎn)量=光合作用凈生產(chǎn)量+呼吸作用消耗量，還需測(cè)定水體生物呼吸耗氧量．測(cè)定水體生物呼吸量可再取一黑瓶（不透光），處理方法和1號(hào)瓶相同，24小時(shí)后測(cè)定黑瓶中的溶氧量．黑瓶中溶氧量與2號(hào)瓶的差值，即為呼吸消耗的氧量．
（4）24h后測(cè)3號(hào)瓶溶氧量，設(shè)為a，則瓶中24h耗氧量為（5.3-a）mg，所以1號(hào)瓶產(chǎn)生氧氣的總量為（6.5-5.3）mg+（5.3-a）mg，根據(jù)6O₂～C₆H₁₂O₆列出方程：$\frac{180}{y}=6×\frac{32}{（6.5-5.3+5.3-a）×y}=180×（6.5-a）$÷6×32=$\frac{15}{16}$×（6.5-a）．
故答案為：（1）增加1.2mg  水生植物光合作用產(chǎn)生O₂大于水中生物呼吸消耗O₂
（2）1.13mg 
 （3）另取一個(gè)和1號(hào)、2號(hào)相同的瓶，設(shè)法使之不透光（如涂上黑漆，包上黑膠布等），設(shè)為3號(hào)瓶，其他處理和1號(hào)瓶相同，即同時(shí)從水深3m處取水樣，密封后與1號(hào)瓶同時(shí)沉入原取水樣處；24h后測(cè)定溶氧量，重復(fù)3次，取平均值
（4）$\frac{15}{16}$×（6.5-a）

點(diǎn)評(píng) 本題考查光合作用與呼吸作用知識(shí)，要求學(xué)生具備驗(yàn)證簡(jiǎn)單生物學(xué)事實(shí)的能力，并能對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析和處理．