Question

19．现有一个如图所示的装置，A是活塞，B是玻璃罩，C是某植物，D是碳酸氢钠溶液，E是红色水滴，F是带刻度尺的水平玻璃管，小明同学将上述装置放在光照、温度处于严格的最适状态，24小时后读取读数．装置红色液滴对应的初始刻度为0，实验结束后的读数记为X，零刻度右侧记为正值，零刻度左侧记为负值．请回答下列问题：
（1）如果小明同学要利用该装置测该条件下植物的净光合速率与真光合速率的变化情况，还应做如下改动和添加相关装置（注：真光合速率=净光合速率+呼吸速率）．
①还要测出该条件下植物的呼吸速率，应将装置置于黑暗中，且该装置中D里的溶液应改为氢氧化钠溶液．
②为了平衡无关变量的影响，减小实验误差，还需添加一个相同装置，但该装置中的C应改为死亡的同样大小的植物．
（2）小明同学将他测量呼吸速率装置的读数记为Y，对照组的读数记为Z．则选用X、Y、Z来表示该植物的真光合作用速率应该为X-Y每天，净光合速率应为X-Z每天．

Answer 1

分析 1、有氧呼吸分为三个阶段：第一阶段，在细胞质基质，葡萄糖分解为丙酮酸和[H]，释放少量能量；第二阶段，在线粒体基质，丙酮酸分解为二氧化碳和[H]，释放少量能量；第三阶段，前两个阶段产生的[H]与氧气结合生成水，产生大量的能量．
2、光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程．光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成．光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO₂被C₅固定形成C₃，C₃在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物．

解答 解：（1）①测呼吸速率需要把添加一个相同装置用于测量呼吸量，置于黑暗中，且该装置中D里的溶液为氢氧化钠．
②为排除无关变量对实验的干扰，需要把该装置中的C应该为已经死亡的同样大小的植物．
（2）装置红色液滴对应的初始刻度为0，实验结束后的读数记为X，小明同学将他测量呼吸速率装置的读数记为Y，对照组的读数记为Z．则净光合速率应为X-Z每天，呼吸速率为Z-Y每天，因此该植物的真光合作用速率应该为净光合速率+呼吸速率=X-Z+Z-Y=X-Y每天．
故答案为：
（1）①氢氧化钠溶液  ②死亡的同样大小的植物 
（2）X-Y   X-Z

点评 本题考查有氧呼吸过程中的物质变化、线粒体结构和植物净光合速率与真光合速率测定的相关知识，意在考查考生从图中获取有效信息，并运用这些信息结合所学知识解决相关生物学问题的能力和运用所学知识，通过分析与综合等方法进行解释、推理，做出合理判断的能力．