Question

将一小株绿色植物放入一个三角瓶中，如下图所示。在瓶中安放一个测定瓶中CO₂浓度的传感器，将瓶口用橡胶塞密封，传感器的另一端与计算机连接，以监测一段时间内瓶中CO₂浓度的变化。请根据图回答。

（1）图2中，0~60min表示该装置置于黑暗条件下进行的相关实验，此时间段该植物进行的生理活动是      ，该生理活动进行的场所是            。

（2）图2中，60~120min表示再将该装置置于     下，此时间段测得的数值是      差值。

（3）根据图中的数据，该植物光合速率为               ppmCO₂/min。

（4）测定该植物的光合速率还可以采用                  为指标。

（5）为了避免瓶内气体物理性变化对实验的影响，我们应该                      。

（6）0~60min如果没有CO₂传感器，请设计另外一种测量CO₂的方法，并指出如何得到CO₂的值。

Answer 1

（1）呼吸作用   细胞质基质和线粒体（只答一个不给分）（2）适宜光照    植物光合作用消耗的CO₂和呼吸作用释放的CO₂（3）30（4）氧气释放量、有机物生成量等（5）使用失去活性的植物，其他条件都相同的对照组（6）测量氧气吸收量X，氧气吸收与二氧化碳释放的差值Y，X-Y

解析:

本题以实验为背景，以坐标曲线为载体，考查光合作用和细胞呼吸强度的测量方法及两者的综合计算，属于考纲综合运用层次。本实验以CO₂浓度的变化为指标测定植物的光合作用和细胞呼吸强度，除此之外还可以氧气释放量、有机物生成量等为指标测定植物的光合速率。为避免其它物理因素引起的装置内气压变化而导致气体含量变化，可在其他条件都相同的情况下设置失去活性的植物作为对照组。若没有CO₂传感器，可通过测量植物的气体代谢量来计算CO₂量的变化，具体方法为：装置中放置NaOH溶液以吸收到CO₂可测得植物的氧气吸收量，装置内放置清水可测得氧气吸收量与二氧化碳释放量的差值，两数值作差可得二氧化碳释放量。

前60min植物处在黑暗环境中，只进行有氧呼吸，有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。据图2可知，在60~120min期间，装置内CO₂浓度在不断降低，说明植物在光照条件下进行了光合作用，且光合作用强度大于细胞呼吸强度，因此此时测得的数据为光合作用消耗的CO₂和呼吸作用释放的CO₂的差值（即净光合作用强度）。由图2数据可得，该植物的光合速率为=呼吸速率+净光合速率=（1600-1000）/60+（1600-400）/60=30 ppmCO₂/min。