Question

5．如图中甲为测定光合作用速率的装置，在密封的试管内放一新鲜叶片和二氧化碳缓冲液，试管内气体体积的变化可根据毛细刻度管内红色液滴的移动距离测得．在不同强度的光照条件下，测得的气体体积如图乙所示．图丙为叶肉细胞中有关细胞器的结构模式图．植物叶片的呼吸速率不变．

（1）实验时，当光照强度由0渐变为2.5千勒克斯时（各光照强度下光照的时间均等），液滴怎样移动？左移（填“左移”、“不移”或“右移”）．
（2）对叶片来说，光照强度为10千勒克斯时对应图丙中存在的箭头有（填母）a、b、c、d．
（3）在图乙中，光照强度为15千勒克斯时，植物1小时光合作用产生的气体量为200毫升（假设随光照的增强，植物体的温度不变）．
（4）为了防止无关因子对实验结果的干扰，本实验还应设置对照实验，对照实验装置与实验组装置的区别是新鲜叶片改为煮熟的叶片．如果对照组在相同光照情况下，刻度管中的红色液滴向右移了5毫米，其原因环境物理因素对实验的影响．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：试管中叶片既进行呼吸作用也进行光合作用．当呼吸作用强度大于光合作用强度时，氧气减少而二氧化碳增多，但多余的二氧化碳会被缓冲液吸收，所以气体总量减少；当呼吸作用强度小于光合作用强度时，氧气增多而二氧化碳减少，但缓冲液能维持环境中二氧化碳的浓度，所以气体总量增加．而光合作用与呼吸作用强度的高低在题中主要取决于光照强度．
图甲装置在光照强度为0时，由于只进行呼吸作用液滴向左移动；在光照强度为2.5千勒克斯时，光合作用等于呼吸作用，装置中液滴不动；在光照强度为大于2.5千勒克斯时，光合作用大于呼吸作用，装置中液滴右移．
图丙中，a、c、f表示氧气，b、d、e表示二氧化碳．

解答 解：（1）观察乙图可以发现，光照强度在0-2.5千勒克斯范围内，光合作用小于呼吸作用强度，因此试管中氧气量不断减少，即试管中的气体总量始终是小于初始气体总量的，所以液体左移，偏在初始位置的左侧．
（2）光照强度为10千勒克斯时，气体总量增加，说明呼吸作用强度小于光合作用强度，此时光合作用除了要利用呼吸作用产生的二氧化碳之外，还要从外面吸收一部分二氧化碳；光合作用释放的氧气除了提供给呼吸作用之外，还有一部分能释放出去．丙图中右为线粒体，左为叶绿体，可知箭头a、b、c、d是存在的．
（3）光照强度为15千勒克斯时，气体总量增加了150ml，根据上面的试题分析，这150ml为净光合作用释放的氧气，而叶片的呼吸作用强度一直为50ml/h，可知，实际上光合作用产生了150+50=200ml的氧气．
（4）为了防止无关因子对实验结果的干扰，本实验还应设置对照实验，对照实验装置与实验组装置的区别是新鲜叶片改为经消毒的死叶片其余相同．如果对照组在相同光照情况下，可能是环境物理因素（如温度变化等）对实验的影响，刻度管中的红色液滴向右移了5毫米．
（1）左移
（2）a、b、c、d
（3）200
（4）新鲜叶片改为煮熟的叶片       环境物理因素对实验的影响

点评 本题考查光合作用和呼吸作用的相关知识，具有一定的难度，将两种重要代谢作用的关系设计在一个密闭的装置中，同时又用缓冲液来对气体量造成干扰，意在考查考生从材料中获取信息的能力和对知识的理解迁移能力．