Question

某生物興趣小組做了以下兩個實驗，請回答有關(guān)問題：
I．用依樂藻進行光合作用的實驗．他們將一枝依樂藻浸在加有適宜培養(yǎng)液的大試管中（室溫20℃），可觀察到光下枝條放出氣泡．他們以太陽燈作為光源，移動太陽燈使之與大試管的距離不同，結(jié)果如圖1中曲線1，請回答：

（1）該實驗研究的是

 

對光合速率的影響，以

 

作為衡量光合速率的指標(biāo)．
（2）若將太陽燈從90cm處突然移至45cm處，葉綠體中的C₃含量將

 

（增加、不變、減少）．
（3）該小組在室溫10℃和30℃時分別進行了實驗，結(jié)果如曲線2和曲線3．D點的限制因素是

 

．
（4）該小組分離出依樂藻中的葉綠體（見圖2葉綠體的模式圖）在適宜條件下培養(yǎng)，在b上發(fā)生的能量轉(zhuǎn)換為

 

，由b轉(zhuǎn)移至c的物質(zhì)主要包括

 

．
Ⅱ．用下列實驗裝置研究甲狀腺激素對小鼠的新陳代謝的促進作用．實驗裝置足以維持實驗過程中小鼠的生命，瓶口密封，忽略水蒸氣變化對實驗結(jié)果的影響，裝置放在適宜恒溫的環(huán)境中．

現(xiàn)有性別、日齡、大小相同的健康小鼠數(shù)只及有關(guān)的實驗材料，提供良好的飼養(yǎng)條件等．同學(xué)們設(shè)計了如下的實驗方案：
步驟1：將小鼠隨機均分為兩組，分別編號為A組、B組；
步驟2：A組切除甲狀腺，B組做假性切除處理，每天飼喂等量且適量的飼料，連續(xù)飼養(yǎng)一段時間，使其生理狀態(tài)穩(wěn)定；
步驟3：將A、B兩組小鼠分別放入A、B兩瓶中，待小鼠安靜后塞緊膠塞，一段時間后記錄兩裝置中液滴的移動情況．
（1）該實驗設(shè)計的裝置有不當(dāng)之處，請在不增加實驗裝置的情況下加以修改．

 

．
（2）該實驗的基本原理是

 

．
（3）預(yù)期修正后的實驗的結(jié)果是

 

．
（4）有同學(xué)提出該實驗設(shè)計還不夠嚴(yán)謹(jǐn)，需加以補充，請在不增加實驗裝置的基礎(chǔ)上提出合理的補充方案（注：試劑不受限制）．

 

．

Answer 1

考點：影響光合作用速率的環(huán)境因素,光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程的能量變化和物質(zhì)變化,動物激素的調(diào)節(jié)

專題：

分析：由圖一可看出太陽燈與大試管的距離為45cm-90cm之間時，光照強度是光合速率的限制因素，15cm-45cm之間限制因素改變．
圖二，a葉綠體外膜、b類囊體、c葉綠體基質(zhì)、d葉綠體內(nèi)膜．
6CO₂+12H₂O

光

葉綠體

C₆H₁₂O₆+6O₂ +6 H₂O；光反應(yīng)：H₂O

酶

2H+12O₂（水的光解）；ADP+Pi

酶

ATP （遞能）
暗反應(yīng)：CO₂+C₅化合物

酶

2C₃化合物（二氧化碳的固定）；NADP++2e^-+H⁺

酶

NADPH（遞氫）；2C₃化合物+4NADPH+ATP

酶

（CH₂O）+C₅化合物+H₂O（有機物的生成或稱為C3的還原）ATP

酶

ADP+PI（耗能）
探究實驗滿足的原則：對照原則、單一變量原則．

解答： 解：I．（1）由題干“用依樂藻進行光合作用的實驗，以太陽燈作為光源，移動太陽燈使之與大試管的距離不同”，故可得該實驗研究的是光照強度對光合速率的影響，該實驗可觀察到光下枝條放出氣泡，故可以單位時間氣泡產(chǎn)生數(shù)目（或氣泡產(chǎn)生速率）作為衡量光合速率的指標(biāo)．
（2）將太陽燈從90cm處突然移至45cm處，首先會影響光反應(yīng)中【H】的產(chǎn)生，故[H]不進入暗反應(yīng)，進而影響：2C₃化合物+4NADPH+ATP

酶

（CH₂O）+C₅化合物+H₂O，故葉綠體中的C₃減少．
（3）由室溫10℃和30℃時，光合速率如曲線2和曲線3可得，D點的限制因素是溫度．
（4）在b類囊體上發(fā)生的能量轉(zhuǎn)換過程：光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中活躍的化學(xué)能；由b轉(zhuǎn)移至c葉綠體基質(zhì)（即光反應(yīng)到暗反應(yīng)）的物質(zhì)主要包括 ATP、[H]（或NADPH）
Ⅱ．（1）該實驗裝置研究甲狀腺激素對小鼠的新陳代謝的促進作用，故實驗變量是有無甲狀腺激素，本實驗的原因是測量耗氧量，要排除二氧化碳量的干擾，故B廣口瓶中清水換為NaOH溶液，這樣氣體體積的減少量就是消耗的氧氣的量．
（2）實驗原理：甲狀腺激素能促進新陳代謝，提高動物的耗氧量；通過上述實驗裝置在相同時間內(nèi)耗氧量的變化來驗證甲狀腺激素的作用．
（3）甲狀腺激素對小鼠的新陳代謝的促進作用，故B瓶消耗的氧氣量多，故實驗的結(jié)果是A瓶液滴向左移動刻度小于B瓶．
（4）補充步驟4：待A、B兩組小鼠出現(xiàn)耗氧差異后，A組飼料中增添適量的甲狀腺激素制劑，B組增添等量的水，連續(xù)飼養(yǎng)一段時間后重復(fù)步驟3．可以提高實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性．
故答案為：I．（1）光照強度        單位時間氣泡產(chǎn)生數(shù)目（或氣泡產(chǎn)生速率）
（2）減少
（3）溫度
（4）光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中活躍的化學(xué)能      ATP、[H]（或NADPH）（缺一不得分，O₂可答可不答）
Ⅱ．（1）B廣口瓶中清水換為NaOH溶液
（2）甲狀腺激素能促進新陳代謝，提高動物的耗氧量；通過上述實驗裝置在相同時間內(nèi)耗氧量的變化來驗證甲狀腺激素的作用
（3）A瓶液滴向左移動刻度小于B瓶
（4）補充步驟4：待A、B兩組小鼠出現(xiàn)耗氧差異后，A組飼料中增添適量的甲狀腺激素制劑，B組增添等量的水，連續(xù)飼養(yǎng)一段時間后重復(fù)步驟3

點評：該題為圖表題，考查植物光合作用、細(xì)胞呼吸及與影響因素間的關(guān)系．有一定的難度，反映植物光合作用、細(xì)胞呼吸及與影響因素間的關(guān)系的圖表題，是高考命題的重要形式．