Question

4．某科研小組為探究植物光合作用速率的變化情況，設計了由透明的玻璃罩構成的小室（如圖A所示），請據圖回答：

（1）將該裝置放在自然環(huán)境下，測定夏季一晝夜小室內植物氧氣釋放速率的變化，得到如圖1，B所示曲線，那么影響小室內植物光合作用速率變化的主要環(huán)境因素是光照強度、溫度（兩點）；觀察裝置中液滴的位置，c點時刻的液滴位于起始位置的左側，裝置刻度管中液滴移到最右點是在一天中的18點．
（2）在14點之后的下午某時間段內，記錄液滴的移動，獲得以下數據：
該組實驗數據是在B曲線的fg段獲得的．
（3）e與f相比，e點時刻C₃的合成速率慢，與b相比，a點形成的原因可能是a點時刻溫度較低．
（4）如果要測定該植物真正光合作用的速率，應設置對照實驗是設置與裝置A相同但要遮光或給裝置A遮光
若在單位時間內，實驗組讀數為M，對照組讀數為N，該植物真正光合作用的速率：M-N．
（5）在適宜溫度和光照條件下，向圖A所示的裝置通入¹⁴CO₂，當反應進行到0.5s時，¹⁴C出現在C中：反應進行到5s時，¹⁴C出現在（CH₂O）．該實驗是通過控制反應時間（條件）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．

Answer 1

分析 據圖分析：圖A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，圖B中g點表示光合作用與呼吸作用相等，超過該點將消耗氧氣，所以g點時儲存氧氣最多．由數據可知，相同的時間刻度變化越來越小，說明釋放的氧氣量在減少，對應圖B中fg段．

解答 解：（1）影響光合作用的因素主要有光照強度、溫度、二氧化碳濃度等．圖A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，那么影響小室內植物光合作用速率變化的主要環(huán)境因素就只有光照強度和溫度了．裝置刻度管中液滴移動是由氧氣的增減造成的，開始時只有呼吸作用，有氧氣的消耗，所以氣壓減小，液滴左移，只在有氧氣釋放，液滴就會右移．圖B中g點表示光合作用與呼吸作用相等，超過該點將消耗氧氣，所以g點時儲存氧氣最多．
（2）在14點之后的下午某時間段內，表格中數據表明，氧氣的產生速率在逐漸減小，在B曲線上所對應的區(qū)段是fg．
（3）e點與f點相比，e點的氧氣釋放速率慢，即光合速率慢，消耗的C₃少，那么C₃的合成速率就慢．與b相比，a點形成的原因可能是a點時刻溫度較低酶的活性降低造成的．
（4）如果要測定該植物真正光合作用的速率，還需要測定出呼吸速率，具體做法是設置A裝置完全相同的C裝置，將C裝置遮光放在與A相同的環(huán)境條件下．測得單位時間內，實驗組讀數為M，對照組讀數為N，該植物真正光合作用的速率是=凈光合速率+呼吸作用速率=M-N或M+|N|．
（5）可以使用同位素標記法追蹤碳元素在光合作用過程中的轉移路徑，是通過控制自變量反應時間來實現的．
故答案為：
（1）光照強度、溫度    左   18（或g）
（2）de或fg
（3）慢（或�。�
（4）設置與裝置A相同但要遮光或給裝置A遮光    M-N
（5）反應時間    同位素標記法

點評 本題考查光合作用和呼吸作用的相關知識，意在考查考生具有對一些生物學問題進行初步探究的能力，能對一些簡單的實驗方案做出恰當的評價和修訂的能力．