Question

某大学植物生理学专业的学生为探究KNO₃对小麦成熟叶片光合速率的影响，称取8g小麦成熟叶片，均分为两份，分别做如下实验．（实验中使用氧电极测量溶液中O₂变化的速率）
实验一：采用差速离心法将一份叶片制备为叶绿体沉淀液，均分为4组，分别置于不同浓度的KNO₃溶液中，在适宜光照、20℃恒温条件下，分别用氧电极测定其O₂释放速率．
实验二：将另一份叶片切成约1.0mm×1.0mm小块，均分为4组，分别置于不同浓度的KNO₃溶液中，在适宜光照、20℃恒温条件下，分别用氧电极测定其O₂释放速率．
实验结果如图．请据图回答：
（1）在实验的一定浓度范围内，随着KNO₃溶液浓度的升高，叶绿体、叶切片的O₂释放速率均

 

，原因是光合作用所需的

 

增加导致的．
（2）在相同KNO₃溶液浓度下，叶切片的O₂释放速率

 

（大于/小于/等于）叶绿体的O₂释放速率．原因可能是叶切片光合作用产生的O₂一部分被

 

（3）为探究第（2）题的原因分析是否正确，设计以下实验方案，请补充．
称取

 

g小麦幼苗叶片，切成约1.0mm x l．Omm小块，均分为4组，分别置于

 

mol?L^-1的KN0₃溶液中，在

 

条件下，分别用氧电极测定其0₂消耗速率．

Answer 1

考点：影响光合作用速率的环境因素,细胞呼吸的过程和意义

专题：

分析：植物在光照条件下进行光合作用，光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段在叶绿体的类囊体薄膜上进行水的光解，产生ATP和[H]，同时释放氧气，ATP和[H]用于暗反应阶段三碳化合物的还原，细胞的呼吸作用不受光照的限制，有光无光都可以进行，为细胞的各项生命活动提供能量．
影响植物光合作用的因素主要是光照强度、温度、水和二氧化碳浓度．据此分析解答．

解答： 解：（1）分析曲线图可以看出，在一定浓度范围内，随着KNO₃溶液浓度的升高，叶绿体、叶切片的O₂释放速率均上升，原因是KNO₃溶液提供了植物光合作用所需的无机盐离子，无机盐离子增加导致了光合作用的增强，使氧气释放速率上升．
（2）由曲线图可以看出，在相同KNO₃溶液浓度下，叶切片的O₂释放速率小于叶绿体的O₂释放速率，因为叶绿体是进行光合作用的场所，叶片除了进行光合作用以外，还可以进行呼吸作用，细胞呼吸会消耗一部分的氧气．
（3）为了验证叶片呼吸作用对实验结果的影响，需要排除光照的干扰，在无光条件下，其他条件都相同，测定细胞的呼吸作用，所以可以设置对照实验为称取4g小麦幼苗叶片，切成约1.0mm x l．Omm小块，均分为4组，分别置于0、0.01、0.05、0.1mol?L^-1的KN0₃溶液中，在黑暗、20℃恒温条件下，分别用氧电极测定其0₂消耗速率．
故答案为：
（1）上升    无机盐离子
（2）小于    细胞呼吸消耗
（3）4    0、0.01、0.05、0.1    黑暗、20℃恒温

点评：本题考查了光合作用和呼吸作用的有关知识，意在考查考生的识图能力，能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；能用数学方式准确地描述生物学方面的内容、以及数据处理能力．