Question

3．如圖中圖甲為測定光合作用速度的裝置，在密封的試管內(nèi)放一新鮮葉片和二氧化碳緩沖液，試管內(nèi)氣體體積的變化可根據(jù)毛細玻璃刻度管內(nèi)紅色液滴移動距離測得．在不同強度的光照條件下，測得的氣體體積如圖乙所示．

 （1）標記實驗開始時毛細刻度管中液滴所在位置．實驗時，試管內(nèi)變化的氣體是氧氣．
（2）若此時圖1植物光照強度為15千勒克司，則1小時光合作用產(chǎn)生的氣體量為200毫升．若此時植物葉片的呼吸熵（CO₂/O₂）為0.8（呼吸時產(chǎn)生的CO₂和消耗的O₂的比值）那么植物光合作用除自身呼吸提供的CO₂外，植物還需吸收CO₂160毫升．
（3）如果用¹⁸O標記光合作用產(chǎn)物葡萄糖，試問這種¹⁸O能否在短時間內(nèi)形成¹⁸O₂，請說明理由用氧標記葡萄糖時，其葡萄糖中的氧會轉(zhuǎn)移到二氧化碳中，因而短時間內(nèi)不能生成被標記的氧氣．
（4）寫出該葉片無氧呼吸的反應(yīng)式C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2CO₂+2C₂H₅OH+能量．

Answer 1

分析 分析裝置圖和曲線圖是本題解答的關(guān)鍵．圖1裝置中CO₂緩沖液能夠為葉片光合作用提供穩(wěn)定的二氧化碳，因此裝置中氣體量變化為氧氣量的變化．結(jié)合曲線圖，在光照強度為0時，由于只進行呼吸作用液滴向左移動；在光照強度為2.5千勒克斯時，光合作用等于呼吸作用，裝置中液滴不動；在光照強度為大于2千勒克斯時，光合作用大于呼吸作用，裝置中液滴右移．

解答 解：（1）二氧化碳緩沖液可以維持試管中二氧化碳量的恒定，因此試管中氣體含量的變化就是氧氣的變化．
（2）由于總光合量=凈光合量+呼吸量，圖乙植物光照強度為15千勒克斯時，1小時氣體體積為150毫升，所以光合作用產(chǎn)生的氣體量為150+50=200毫升．植物呼吸作用消耗50ml氧氣，根據(jù)呼吸商0.8，植物呼吸作用釋放40ml二氧化碳，而一共需要200ml二氧化碳，所以植物還需從外界吸收二氧化碳160ml．
（3）用氧標記葡萄糖時，葡萄糖首先參與有氧呼吸，其中的氧會轉(zhuǎn)移到二氧化碳中，因而短時間內(nèi)不能生成被標記的氧氣．
（4）該葉片進行的是酒精途徑的無氧呼吸，反應(yīng)式為：C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2CO₂+2C₂H₅OH+能量
故答案為：
（1）氧氣
（2）200    160
（3）用氧標記葡萄糖時，其葡萄糖中的氧會轉(zhuǎn)移到二氧化碳中，因而短時間內(nèi)不能生成被標記的氧氣
（4）C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2CO₂+2C₂H₅OH+能量

點評 本題具有一定的難度，以測定光合作用速度為背景，著重考查了環(huán)境因素影響光合作用和呼吸作用的相關(guān)知識，解題的關(guān)鍵是明確圖1裝置中引起液滴移動的氣體，圖2中利用真光合速率=凈光合速率+呼吸速率進行綜合計算，要求考生具有較強的識圖能力、分析實驗裝置的能力以及計算能力．