Question

17．下圖是探究綠色植物光合作用速率的實(shí)驗(yàn)示意圖，裝置中的碳酸氫鈉溶液可維持瓶?jī)?nèi)的二氧化碳濃度．該裝置放在20℃環(huán)境中．實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，針筒的讀數(shù)是0.2mL，毛細(xì)管內(nèi)的水滴在位置X．30分鐘后，針筒的容量需要調(diào)至0.6mL的讀數(shù)，才能使水滴仍維持在X的位置．據(jù)此回答下列問(wèn)題：
（1）若以釋放出的氧氣量來(lái)代表光合作用速率，該植物的光合作用速率是0.8mL/h．
（2）用上述裝置所測(cè)得的是凈（總\凈）光合作用速率，如需測(cè)定實(shí)際光合速率需增加的實(shí)驗(yàn)裝置與原裝置一樣，控制黑暗條件．環(huán)境溫度的變化也會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，為了排除其影響使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確需增加的對(duì)照裝置是把原裝置中綠色植物換成死的綠色植物，其他與原裝置相同．
（3）假若在該植物的葉片上涂上一層凡士林，光合作用的速率會(huì)大幅度下降，這一做法主要限制了光合作用的暗反應(yīng)階段．
（4）如果在原實(shí)驗(yàn)中只增加光照強(qiáng)度，則針筒的容量仍維持在0.6mL讀數(shù)處．在另一相同實(shí)驗(yàn)裝置中，若只將溫度提升至30℃，針筒容量需要調(diào)至0.8mL讀數(shù)，才能使水滴維持在X的位置上．比較兩個(gè)實(shí)驗(yàn)可以得出什么結(jié)論？原裝置中的光照強(qiáng)度已達(dá)到飽和，增加光照，光合速率不再增加；而適當(dāng)升高溫度，光合速率可以繼續(xù)增加．

Answer 1

分析 本實(shí)驗(yàn)裝置中的碳酸氫鈉溶液可維持瓶?jī)?nèi)的二氧化碳濃度，因此實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)的氣體變化量表示氧氣量．此值為表觀光合速率（即凈光合速率）．
影響光合作用的環(huán)境因素有：光照強(qiáng)度、溫度、二氧化碳濃度等，如題中的凡士林會(huì)阻塞氣孔，導(dǎo)致二氧化碳吸收減少．

解答 解：（1）光照條件下，由于光合作用吸收的CO₂由緩沖液補(bǔ)充，同時(shí)釋放出O₂導(dǎo)致密閉裝置內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，若使水滴X不移動(dòng)，其針筒中單位時(shí)間內(nèi)O₂氣體容量的增加就代表表觀光合速率的大�。�由題可知，若以釋放出的氧氣量來(lái)代表表觀光合速率，該植物的表觀光合作用速率是（0.6-0.2）×2=0.8（mL/h）．
（2）據(jù)圖分析，上述裝置所測(cè)得的是凈光合速率，如需測(cè)定實(shí)際光合速率需增加的實(shí)驗(yàn)裝置與原裝置一樣，但應(yīng)該講裝置放于黑暗環(huán)境中測(cè)量．為了排除其影響使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確需增加的對(duì)照裝置是把原裝置中綠色植物換成死的綠色植物，其他與原裝置相同．
（3）葉片上涂凡士林會(huì)使二氧化碳進(jìn)入葉肉細(xì)胞的量減少，會(huì)使暗反應(yīng)速率下降，進(jìn)而影響光合速率．
（4）增加光照強(qiáng)度，針筒的容量仍維持在0.6mL讀數(shù)處，說(shuō)明光合作用強(qiáng)度沒(méi)有增加，此時(shí)已經(jīng)達(dá)到光合作用的飽和點(diǎn)，光照強(qiáng)度不再是限制因素；溫度從20℃提升至30℃，針筒容量需要調(diào)至0.8mL讀數(shù)，說(shuō)明產(chǎn)生的氣體增多，光合作用速率增大，即在光照充足的條件下，提高溫度可提高光合作用的速率．
故答案為：
（1）0.8
（2）凈   與原裝置一樣，控制黑暗條件   把原裝置中綠色植物換成死的綠色植物，其他與原裝置相同
（3）暗
（4）原裝置中的光照強(qiáng)度已達(dá)到飽和，增加光照，光合速率不再增加；而適當(dāng)升高溫度，光合速率可以繼續(xù)增加

點(diǎn)評(píng) 本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)比較巧妙，可以通過(guò)針筒上的讀數(shù)測(cè)出一定時(shí)間內(nèi)的氧氣釋放量，進(jìn)而可計(jì)算出凈光合速率．因此分析實(shí)驗(yàn)裝置為本題的難點(diǎn)，著重考查了考生的審題能力、分析能力和理解能力，以及對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行修訂的能力．