Question

【题目】图甲是采用黑、白瓶法（黑瓶不透光），分别测定某池塘夏季白天不同深度水层每小时的平均氧浓度变化曲线，纵轴表示水池深度（假定不同深度的水温不变），横轴表示瓶中O2的变化量（g/m2·h）；图乙是某同学“探究影响植物光合速率的因素”的实验装置图。请回答下列问题：

（1）如果选用池塘中的藻类叶片作为质壁分离实验材料的优点除其叶片小而薄外，还有___________。

（2）在光照适宜时，水深2m处每平方米的水藻1小时制造的O2的总量为_______；若将白瓶水藻从3m处移到2m处，则短时间内水藻细胞中C3的含量将_____；水深为__m时，水藻不再进行光合作用。

（3）要测得植物在温度为25℃、光照强度适宜时的真正光合速率，根据图乙实验装置及必备的溶液（NaHCO3溶液、NaOH溶液）至少需要设计两组实验。一组装置烧杯中加入NaOH溶液且装置放在_________条件下，测呼吸作用速率；另一组装置__________，测__________________。如果NaHCO3溶液浓度逐渐升高，则光合作用的速率的变化是先上升后下降，原因是__________________。

Answer 1

【答案】具有中央大液泡，或有叶绿体便于观察 3g 减少（或下降） 4 将植物置于黑暗或遮光条件下 放置同种生长状况相同的植物、NaHCO3溶液，并置于光照强度适宜的密闭环境中 净光合速率 NaHCO3溶液浓度逐渐升高，CO2浓度逐渐增加，所以光合作用增强，当NaHCO3溶液浓度升高到一定程度，浓度过高，植物细胞会失水，代谢减慢

【解析】

光合作用过程包括光反应和暗反应阶段，光反应阶段发生在叶绿体的类囊体膜上，水光解产生氧气和还原氢，同时ADP和Pi合成ATP，将光能转变成活跃的化学能，储存在ATP中，暗反应发生在叶绿体基质中，包括二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程，二氧化碳固定是二氧化碳与五碳化合物结合形成三碳化合物，三碳化合物是在光反应产生的ATP、[H]的作用下，三碳化合物被还原形成五碳化合物和有机物。

（1）用于观察质壁分离的材料应该具有中央大液泡，或有叶绿体，便于观察。

（2）氧气制造量是实际光合作用量+细胞呼吸的量，黑瓶氧气的变化为呼吸强度，水深2m时，呼吸消耗量是1.5，白瓶代表氧气变化净光合作用强度，2m时净光合作用的量为1.5，因此实际光合作用1h制造的氧气的量是1.5+1.5=3.0g。将白瓶水藻从3m处移到2m处，光照强度增大，光反应产生的还原氢、ATP多，三碳化合物被还原增加，则短时间内水藻细胞中C3的含量将减少。由图可知，水深为4m时，水藻不再进行光合作用。

（3）要测得植物在温度为25℃、光照强度适宜时的真正光合速率，需要测定呼吸速率、净光合速率，一组装置内的小烧杯中放入NaOH溶液，放入植物在黑暗的条件下测定呼吸速率，另一组放置同种生长状况相同的植物、NaHCO3溶液，并置于光照强度适宜的密闭环境中，测定净光合速率；如果 NaHCO3溶液浓度逐渐升高，CO2浓度逐渐增加，所以光合作用增强，当NaHCO3溶液浓度升高到一定程度，浓度过高，植物细胞会失水，代谢减慢，因此光合作用的速率的变化是先上升后下降。