Question

17．取一植物上的形態(tài)、大小、生長狀況相同的四片葉片，如圖示進行實驗，燒杯中的液體可以保證葉片所需的水和無機鹽，氣體的變化可以通過觀察油漬的運動來判斷（不考慮氣體在水中的溶解度和蒸騰作用的影響）．請據圖回答問題：
（1）若用裝置④測定葉片的呼吸強度，為了糾正環(huán)境因素引起的實驗測量誤差，還要設計的對照組是放置死葉片，其他條件與④相同．
（2）適宜的光照下，短時間內裝置②中油滴將向左移動（填“不動”或“向左移動在”或“向右移動”）
（3）若要證明CO₂是光合作用的必要條件，應該選擇哪兩組裝置②、③；若要證明光照是光合作用的必要條件，不能（填“能”或“不能”）利用上述裝置達到目的．
（4）將某植物幼苗置于密閉玻璃罩內，在黑暗條件下，罩內CO₂含量每小時增加了25mg，在充足光照條件下，罩內CO₂含量每小時減少了50mg，據測定，充足光照條件下，光合作用每小時共合成葡萄糖60mg，若呼吸底物和光合產物均為葡萄糖，請回答：
①該植物在上述光照條件下通過光合作用每小時共消耗CO₂88mg，該植物在上述光照條件下呼吸作用每小時產生CO₂38mg．
②若上述條件不變，試植物充足光照10小時，其余時間處于黑暗條件下，則該植物一晝夜積累葡萄糖102.3mg（保留1位小數(shù)）．

Answer 1

分析 據圖分析：A①置中放置了清水，并且在光照條件下，此時既進行光合作用又進行呼吸作用，但是兩個生理作用吸收的氣體和釋放的氣體量相等．
②裝置中放置了NaOH溶液，該溶液能夠吸收裝置中的二氧化碳，因此裝置中氣體量的變化可表示氧氣的變化，同時也會導致植物光合作用原料不足．
③裝置中放置了碳酸氫鈉溶液，該溶液可以為光合作用提供穩(wěn)定的二氧化碳，因此裝置中氣體量的變化可表示氧氣的變化．
④裝置與③裝置基本相同，只是放在黑暗條件下，因此只能進行呼吸作用，因此油滴的運動表示有氧呼吸消耗的氧氣．

解答 解：（1）呼吸作用應該在黑暗條件下測定，所以測定裝置④的呼吸作用，對照組的設置是葉片換成大小相同的死葉片，其他同裝置④．
（2）②裝置中NaOH吸收了CO₂，植物無法進行光合作用，細胞呼吸消耗氧氣，產生的CO₂被吸收，氣體壓強減小，有色液滴左移，凈光合作用量小于零．
（3）直接證明光合作用需要二氧化碳作為原料的是②和③兩組對照，實驗處理過程是先在黑暗環(huán)境中饑餓處理，消耗掉原有的淀粉，再光照處理產生淀粉，酒精脫色，滴加碘液染色觀察．證明光合作用需要光的實驗就是把②④組中NaOH溶液換成CO₂緩沖液，保證CO₂的供應，測細胞呼吸時防止光合作用對其影響，所以對其黑暗或遮光處理，所以不能利用②③裝置進行測定．
（4）①由題意知，光照條件下，光合作用每小時共合成葡萄糖60mg，因此該植物在該光照條件下通過光合作用每小時共消耗CO₂是6×44×60÷180=88mg．由于該時間內罩內CO₂含量每小時減少了50mg，因此有氧呼吸速率用二氧化碳表示為每小時為88-50=38mg．
②若上述條件不變，該植物充足光照10小時，其余時間不給光照，則該植物合成的葡萄糖的總量是60×10=600mg，由于該時間內罩內CO₂含量每小時減少了50mg，因此有氧呼吸速率用二氧化碳表示為每小時為88-50=38mg，細胞呼吸產生的二氧化碳是10×38+14×25=730mg，消耗的葡萄糖是180×730÷（44×6）=497.73mg，則一晝夜積累葡萄糖是；600-497.73=102.3mg．
故答案為：
（1）放置死葉片，其他條件與④相同
（2）向左移動
（3）②③不能
（4）①88   38
②102.3

點評 本題難度適中，屬于考綱中理解、應用層次的要求，考查了與光合作用有關的探究實驗以及影響光合作用的環(huán)境因素等知識，在設置對照實驗時要遵循單一變量和對照性原則，解答本題的關鍵是比較四個實驗裝置的區(qū)別，理解NaOH溶液和CO₂緩沖液在實驗的作用．