Question

2．利用以下装置可探究某绿色食物的生理作用，假如该植物的光合作用的产物和呼吸作用的底物均为葡萄酸，且不能产生乳酸的无氧呼吸，回答下列问题：

（1）实验前，应关闭活塞，记录有色液滴的位置．
（2）忽略装置内其他微生物的干扰，可利用装置甲和乙来探究该植物的呼吸作用类型，此时应时实验装置进行黑暗处理，若装置一红色液滴左移、装置二红色液滴右移，则该植物在进行有氧呼吸的同时也进行产生酒精和CO₂的无氧呼吸；该植物的根尖细胞内，能产生CO₂，但不伴随AIP合成的生理过程是无氧呼吸第二阶段；
（3）忽略装置内其他微生物的干扰，最好选择装置甲和丙来验证CO₂是植物进行光合作用的必要原料．在暗反应阶段中，CO₂需要转化成三碳化合物才能被[H]还原．

Answer 1

分析 据图分析：装置甲烧杯中盛放NaOH溶液，能够吸收呼吸作用产生的二氧化碳，若植物有氧呼吸消耗氧气，则有色液滴向左移；若植物无氧呼吸，则有色液滴向不移动．装置乙烧杯中盛放水，不能吸收二氧化碳，若植物有氧呼吸消耗的氧气量等于产生的二氧化碳量，则有色液滴不移动；若植物无氧呼吸产生二氧化碳，则有色液滴向右移动．装置丙烧杯中盛放CO₂缓冲液，可以为光合作用提供二氧化碳，若光合速率大于有氧呼吸速率，则表现为产生氧气，有色液滴向右移动；若光合速率等于有氧呼吸速率，则表现为不产生氧气也不消耗氧气，有色液滴不移动；若光合速率小于有氧呼吸速率，则表现为消耗氧气，有色液滴向左移动．

解答 解：（1）该实验可以测定有氧呼吸与无氧呼吸、光合作用，所以的自变量是容器内的气体变化及是否有光照，因变量是红色液滴的移动距离，所以实验前，应关闭活塞，记录有色液滴的位置．
（2）若要探究植物呼吸作用的类型，选取的实验装置有装置甲和装置乙，并将所以装置进行黑暗处理，为使实验结果更科学，还需设置没有植物的对照实验，排除物理因素的影响．若实验中对照组的红色液滴静止不动，植物既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，则装置一烧杯中盛放NaOH溶液，能够吸收呼吸作用产生的二氧化碳，有氧呼吸消耗氧气，则红色液滴向左移；装置乙烧杯中盛放水，不能吸收二氧化碳，植物有氧呼吸消耗的氧气量小于产生的二氧化碳量，则红色液滴右移．该植物的根尖细胞内，能产生CO₂，不能能够合成ATP的是无氧呼吸的第二阶．
（3）装置甲烧杯中盛放NaOH溶液，能够吸收呼吸作用产生的二氧化碳；装置丙烧杯中盛放CO₂缓冲液，可以为光合作用提供二氧化碳．因此若要验证CO₂是植物光合作用的必需原料，选取的最佳实验装置是装置甲和装置丙．在暗反应阶段中，CO₂需要先于五碳化合物结合形成三碳化合物后才能被还原．
故答案为：
（1）关闭
（2）甲和乙   黑暗   装置一红色液滴左移、装置二红色液滴右移   无氧呼吸第二阶段
（3）装置甲和丙   三碳化合物

点评 本题意在考查学生对实验的分析和理解能力．光合作用和呼吸作用的过程是考查的重点和难点，可以通过流程图分析，表格比较，典型练习分析强化学生的理解．要注意，光合作用合成有机物，而呼吸作用分解有机物．光合作用为呼吸作用提供有机物和氧气，呼吸作用为光合作用提供二氧化碳和水．