Question

6．如图是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图．甲装置放在20℃环境中．实验开始时，针筒的读数是0.2mL，毛细管内的水滴在位置X．30分钟后，针筒的容量需要调至0.6mL的读数，才能使水滴仍维持在X的位置．据此实验回答下列问题：
（1）以释放出的氧气量来代表光合作用速率，可以测出该植物的光合作用速率是0.8mL/h． 用这一方法测量得到的光合作用速率，比实际的光合速率数值要偏低，原因是植物同时进行呼吸作用，消耗了部分氧气．
（2）如果要获得实际光合速率还需要将另一相同实验装置在放置在无光条件下进行对照实验．
（3）假若将该植物的叶的下表皮（分布有气孔）涂上一层凡士林，光合作用的速率会大幅度下降，原因是会使二氧化碳进入叶肉细胞的量减少，使暗反应速率下降． 
（4）如果在原实验中只增加光照强度，则针筒的容量仍维持在0.6mL读数处．在另一相同实验装置中，若只将温度提升至30℃，针筒容量需要调至0.8mL读数，才能使水滴维持在X的位置上．比较两个实验可以得出的结论是在上述条件下，光照不是限制光合作用速率的主要因素，而温度才是限制光合作用速率的主要因素．

Answer 1

分析 本实验装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度，因此实验装置测的气体变化量表示氧气量．此值为表观光合速率（即净光合速率）．
影响光合作用的环境因素有：光照强度、温度、二氧化碳浓度等，如题中的凡士林会阻塞气孔，导致二氧化碳吸收减少．

解答 解：（1）光照条件下，由于光合作用吸收的CO₂由缓冲液补充，同时释放出O₂导致密闭装置内气体压强增大，若使水滴X不移动，其针筒中单位时间内O₂气体容量的增加就代表表观光合速率的大小．由题可知，若以释放出的氧气量来代表表观光合速率，该植物的表观光合作用速率是（0.6-0.2）÷0.5=0.8（mL/h）．与实际光合速率相比，由于细胞呼吸要消耗一部分氧气，故测得的光合速率偏低．
（2）如果要获得实际光合速率，需要测出细胞呼吸的大小，因此还需要将另一相同实验装置在放置在无光条件下进行对照实验．
（3）叶片上涂凡士林会使二氧化碳进入叶肉细胞的量减少，会使暗反应速率下降，进而影响光合速率．
（4）增加光照强度，针筒的容量仍维持在0.6mL读数处，说明光合作用强度没有增加，此时已经达到光合作用的饱和点，光照强度不再是限制因素；温度从20℃提升至30℃，针筒容量需要调至0.8mL读数，说明产生的气体增多，光合作用速率增大，即在光照充足的条件下，提高温度可提高光合作用的速率．
故答案为：
（1）0.8     偏低   植物同时进行呼吸作用，消耗了部分氧气
（2）无光
（3）会使二氧化碳进入叶肉细胞的量减少，使暗反应速率下降  
（4）在上述条件下，光照不是限制光合作用速率的主要因素，而温度才是限制光合作用速率的主要因素

点评 本实验设计比较巧妙，可以通过针筒上的读数测出一定时间内的氧气释放量，进而可计算出净光合速率．因此分析实验装置为本题的难点，着重考查了考生的审题能力、分析能力和理解能力，以及对相关实验进行修订的能力．