Question

某生物兴趣小组做了以下两个实验，请回答有关问题：
I．用依乐藻进行光合作用的实验．他们将一枝依乐藻浸在加有适宜培养液的大试管中（室温20℃），可观察到光下枝条放出气泡．他们以太阳灯作为光源，移动太阳灯使之与大试管的距离不同，结果如图1中曲线1，请回答：

（1）该实验研究的是

 

对光合速率的影响，以

 

作为衡量光合速率的指标．
（2）若将太阳灯从90cm处突然移至45cm处，叶绿体中的C₃含量将

 

（增加、不变、减少）．
（3）该小组在室温10℃和30℃时分别进行了实验，结果如曲线2和曲线3．D点的限制因素是

 

．
（4）该小组分离出依乐藻中的叶绿体（见图2叶绿体的模式图）在适宜条件下培养，在b上发生的能量转换为

 

，由b转移至c的物质主要包括

 

．
Ⅱ．用下列实验装置研究甲状腺激素对小鼠的新陈代谢的促进作用．实验装置足以维持实验过程中小鼠的生命，瓶口密封，忽略水蒸气变化对实验结果的影响，装置放在适宜恒温的环境中．

现有性别、日龄、大小相同的健康小鼠数只及有关的实验材料，提供良好的饲养条件等．同学们设计了如下的实验方案：
步骤1：将小鼠随机均分为两组，分别编号为A组、B组；
步骤2：A组切除甲状腺，B组做假性切除处理，每天饲喂等量且适量的饲料，连续饲养一段时间，使其生理状态稳定；
步骤3：将A、B两组小鼠分别放入A、B两瓶中，待小鼠安静后塞紧胶塞，一段时间后记录两装置中液滴的移动情况．
（1）该实验设计的装置有不当之处，请在不增加实验装置的情况下加以修改．

 

．
（2）该实验的基本原理是

 

．
（3）预期修正后的实验的结果是

 

．
（4）有同学提出该实验设计还不够严谨，需加以补充，请在不增加实验装置的基础上提出合理的补充方案（注：试剂不受限制）．

 

．

Answer 1

考点：影响光合作用速率的环境因素,光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化,动物激素的调节

专题：

分析：由图一可看出太阳灯与大试管的距离为45cm-90cm之间时，光照强度是光合速率的限制因素，15cm-45cm之间限制因素改变．
图二，a叶绿体外膜、b类囊体、c叶绿体基质、d叶绿体内膜．
6CO₂+12H₂O

光

叶绿体

C₆H₁₂O₆+6O₂ +6 H₂O；光反应：H₂O

酶

2H+12O₂（水的光解）；ADP+Pi

酶

ATP （递能）
暗反应：CO₂+C₅化合物

酶

2C₃化合物（二氧化碳的固定）；NADP++2e^-+H⁺

酶

NADPH（递氢）；2C₃化合物+4NADPH+ATP

酶

（CH₂O）+C₅化合物+H₂O（有机物的生成或称为C3的还原）ATP

酶

ADP+PI（耗能）
探究实验满足的原则：对照原则、单一变量原则．

解答： 解：I．（1）由题干“用依乐藻进行光合作用的实验，以太阳灯作为光源，移动太阳灯使之与大试管的距离不同”，故可得该实验研究的是光照强度对光合速率的影响，该实验可观察到光下枝条放出气泡，故可以单位时间气泡产生数目（或气泡产生速率）作为衡量光合速率的指标．
（2）将太阳灯从90cm处突然移至45cm处，首先会影响光反应中【H】的产生，故[H]不进入暗反应，进而影响：2C₃化合物+4NADPH+ATP

酶

（CH₂O）+C₅化合物+H₂O，故叶绿体中的C₃减少．
（3）由室温10℃和30℃时，光合速率如曲线2和曲线3可得，D点的限制因素是温度．
（4）在b类囊体上发生的能量转换过程：光能转变为ATP中活跃的化学能；由b转移至c叶绿体基质（即光反应到暗反应）的物质主要包括 ATP、[H]（或NADPH）
Ⅱ．（1）该实验装置研究甲状腺激素对小鼠的新陈代谢的促进作用，故实验变量是有无甲状腺激素，本实验的原因是测量耗氧量，要排除二氧化碳量的干扰，故B广口瓶中清水换为NaOH溶液，这样气体体积的减少量就是消耗的氧气的量．
（2）实验原理：甲状腺激素能促进新陈代谢，提高动物的耗氧量；通过上述实验装置在相同时间内耗氧量的变化来验证甲状腺激素的作用．
（3）甲状腺激素对小鼠的新陈代谢的促进作用，故B瓶消耗的氧气量多，故实验的结果是A瓶液滴向左移动刻度小于B瓶．
（4）补充步骤4：待A、B两组小鼠出现耗氧差异后，A组饲料中增添适量的甲状腺激素制剂，B组增添等量的水，连续饲养一段时间后重复步骤3．可以提高实验数据的准确性．
故答案为：I．（1）光照强度        单位时间气泡产生数目（或气泡产生速率）
（2）减少
（3）温度
（4）光能转变为ATP中活跃的化学能      ATP、[H]（或NADPH）（缺一不得分，O₂可答可不答）
Ⅱ．（1）B广口瓶中清水换为NaOH溶液
（2）甲状腺激素能促进新陈代谢，提高动物的耗氧量；通过上述实验装置在相同时间内耗氧量的变化来验证甲状腺激素的作用
（3）A瓶液滴向左移动刻度小于B瓶
（4）补充步骤4：待A、B两组小鼠出现耗氧差异后，A组饲料中增添适量的甲状腺激素制剂，B组增添等量的水，连续饲养一段时间后重复步骤3

点评：该题为图表题，考查植物光合作用、细胞呼吸及与影响因素间的关系．有一定的难度，反映植物光合作用、细胞呼吸及与影响因素间的关系的图表题，是高考命题的重要形式．