Question

【题目】将下列装置均放于一定的气压、25℃恒温的适宜环境中，且装置2中的花生幼苗、培养液、容器等条件均与装置1相同。请根据下图的装置分析回答下列问题：

（1）若要测定该幼苗在25℃时每小时消耗O2的量，应选用装置________。要测定以上数据，除保持一定的温度、气压等条件外，还必须将实验装置放于________的条件下。若要测定该幼苗在25℃时光合作用速率与光照强度的关系，应选用装置________。

（2）收集（1）中数据得到如图所示的曲线，则该幼苗在3 klx的光照强度下，每小时固定CO2________mmol；若把光照强度调整到1 klx，该幼苗能否正常生长，并说明原因： 。

（3）将装置2放于适宜的温度和光照条件下，限制幼苗生长的主要原因是__________________，将装置1中的活塞关闭、刻度管密封并放在适宜的温度和光照条件下，一段时间以后，容器内的气体中_______的浓度将比空气中的高。

（4）若将装置1中的CO2缓冲液替换为20%的NaOH溶液，则在一段时间后花生幼苗细胞内的C3浓度将________，C5浓度将______。

Answer 1

【答案】（1）2 无光 1

（2）1 不能，此光照强度下光合作用速率等于呼吸作用速率，幼苗不生长

（3）容器内CO2不足 O2

（4）降低 升高

【解析】（1）分析题图中的实验装置可知，装置2烧杯中的溶液为NaOH溶液，其作用是吸收细胞呼吸产生的二氧化碳，所以装置2可用于测定有氧呼吸速率；要测定该幼苗在25℃时每小时消耗O2的量，保持一定的温度、气压等条件外，还必须将实验装置放于无光的条件下，以避免因花生幼苗进行光合作用产生氧气而干扰实验结果；装置1烧杯中的溶液为CO2缓冲液，所以装置1可用于测定测定该幼苗在25℃时光合作用速率与光照强度的关系。

（2）根据光合作用和呼吸作用反应式可知，呼吸作用过程中，O2的吸收速率＝CO2的释放速率，光合作用过程中，O2的释放速率＝CO2的吸收速率。根据曲线图可知，该幼苗在3 klx的光照强度下，每小时固定CO2（实际光合作用量）＝净光合作用量＋呼吸作用量＝0．6＋0．4＝1 mmol；若把光照强度调整到1 klx，根据曲线图可知，此光照强度下光合作用速率等于呼吸作用速率，所以幼苗不能正常生长。

（3）若将装置1中的CO2缓冲液替换为20%的NaOH溶液，则装置内CO2含量将减少，所以一段时间后花生幼苗细胞内的C3浓度将降低；C5浓度将升高。

条件	过程变化	C3	C5	NADPH和ATP	模型分析
光照由强到弱，CO2供应不变	①过程减弱 ②③过程减弱 ④过程正常进行	增加	减少	减少或没有
光照由弱到强，CO2供应不变	①过程增强 ②③过程增强 ④过程正常进行	减少	增加	增加
光照不变，CO2由充足到不足	④过程减弱 ①②③过程正常进行，随C3减少②③减弱， ①过程正常	减少	增加	增加
光照不变，CO2由不足到充足	④过程增强 ①②③正常进行， 随C3增加②③ 增强，①过程正常	增加	减少	减少