Question

取一植物形態(tài)、大小、生長發(fā)育狀況相同的四張葉片按下圖進行實驗，燒杯中的液體可以保證葉片所需的水與礦質元素的正常供應，氣體的移動可以通過觀察油滴的運動判斷．（不考慮氣體在水中的溶解與外界氣壓的變化和蒸騰作用的影響）

（1）適宜的光照下，裝置A中油滴的移動情況是

 

，原因是

 

．
（2）適宜的光照下短時間內裝置B中油滴的移動情況是

 

，此時裝置B中的凈光合量

 

零（填“大于”、“小于”或“等于”）．放置一段時間后，裝置中的氧氣消耗完，這時油滴的移動方向是

 

，寫出反應方程式：

 

．
（3）分析裝置C中的油滴移動情況與光合作用和呼吸作用的關系：

 

．
（4）如果將C裝置突然從光下移動到黑暗處，短時間內葉肉細胞中的ATP、C₃、C₅的物質含量分別怎樣變化？

 

．要測定葉片細胞呼吸的強度最好選擇裝置

 

．

Answer 1

考點：光反應、暗反應過程的能量變化和物質變化,細胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：分析實驗裝置圖可知：A裝置中放置了清水，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．
B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．
C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．
D裝置與B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）植物光合作用消耗二氧化碳和產生的氧氣量相等，同時呼吸作用消耗的氧氣也等于釋放的二氧化碳，因此氣體壓強不變，所以A裝置液滴不移動．
（2）B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．放置一段時間后，裝置中的氧氣消耗完，這時油滴將不移動，進行無氧呼吸，反應式為C₆H₁₂O₆

酶

2C₂H₅OH+2CO₂+能量．
（3）C裝置CO₂緩沖液維持CO₂相對穩(wěn)定，因此裝置中氣體量的變化可表示氧氣的變化．①當光合作用大于呼吸作用時，向右移動；②當光合作用等于呼吸作用時，不移動；③當光合作用小于呼吸作用時，向左移動．
（4）如果將C裝置突然從光下移動到黑暗處，光反應產生的[H]和ATP提供減少，C₃化合物還原減慢，因此短時間內葉肉細胞中的C₃物質含量上升，C₅減少．證明光合作用需要光的實驗就是把B、D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．
故答案為：
（1）不移動     光合作用吸收的二氧化碳體積等于釋放出的氧氣體積，呼吸作用吸收的氧氣體積等于釋放出的二氧化碳的體積
（2）向左移動     小于   不移動   C₆H₁₂O₆

酶

2C₂H₅OH+2CO₂+能量
（3）①當光合作用大于呼吸作用時，向右移動；
②當光合作用等于呼吸作用時，不移動；
③當光合作用小于呼吸作用時，向左移動（因為CO₂緩沖液在CO₂濃度低時可以釋放出CO₂，而在其濃度高時要被吸收，從而保證里面CO₂濃度的穩(wěn)定）
（4）ATP減少，C₃增加，C₅減少    D

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．