Question

17．图甲是采用黑、白瓶法（黑瓶不透光），分别测定某池塘夏季白天各深度每小时的平均氧浓度变化曲线，纵轴表示水池深度（假定不同深度的水温不变），横轴表示瓶中O₂的变化量（g/m²﹒h）；图乙是某同学“探究影响植物光合速率的因素”的实验装置图．请回答下列问题：

（1）黑瓶中的水藻及水深4m时白瓶中的水藻都不能进行光合作用，据图中的数据得知，水藻的呼吸速率为1.5g/m²﹒h；此时水藻产生ATP的结构有细胞质基质、线粒体．
（2）白瓶中测得的O₂变化量为净光合作用产生量，则光照适宜时，水深2m处每平方米的水藻1小时制造的O₂的总量为3g．
（3）白瓶在水深3m时，O₂的变化量为0，表明在此深度时，水藻的光合速率等于（填大于、等于、小于）呼吸速率，若将白瓶水藻从3m处移到2m处时，则水藻细胞中C₃的含量将减少（或下降）．
（4）图乙装置中，用排水收集法测定单位时间内气体的产生量，可表示水藻的净光合速率．
（5）若图乙实验中将试管向右移，随着距离的增加，气泡产生速率下降，产生这一结果的主要原因是光照强度减弱，光合作用产生的O₂减少．
（6）为了减少实验数据的偶然误差，实验设计过程中，除要控制无关变量相同，设置对照实验外，还应进行重复实验．

Answer 1

分析 分析图甲：黑暗条件下，氧气的变化量代表呼吸速率；光照条件下，氧气的变化量代表净光合速率．实际光合速率=呼吸速率+净光合速率．
分析实验装置图乙：试管与灯泡之间的距离代表光照强度，也是该实验的单一变量．为了探究光照强度对光合速率的影响，也可以用多组相同装置，只更换灯泡功率大小．

解答 解：（1）黑瓶中的水藻及水深4m时白瓶中的水藻都不能进行光合作用，据图中的数据得知，水藻的呼吸速率为1.5g/m²﹒h；此时水藻只能进行呼吸作用，故产生ATP的结构有细胞质基质、线粒体．
（2）白瓶中测得的O₂变化量为净光合作用产生量，则光照适宜时，据图中的数据得知，水深2m处每平方米的水藻1小时O₂释放量为1.5g，根据真光合速率=净光合速率+呼吸速率，故水深2m处每平方米的水藻1小时制造的O₂的总量为1.5+1.5=3g．
（3）水深3m处，净光合速率为0，说明光合速率等于呼吸速率．若将白瓶水藻从3m处移到2m处时，光照强度增强，光反应产生的[H]和ATP增多，被还原的C₃增多，而CO₂被C₅固定形成C₃的过程不变，故水藻细胞中C₃的含量将减少（或下降）．
（4）图乙装置中，用排水收集法测定单位时间内气体的产生量，可表示水藻的净光合速率．
（5）若图乙实验中将试管向右移，随着距离的增加，光照强度减弱，光合作用产生的O₂减少，气泡产生速率下降．
（6）为了减少实验数据的偶然误差，实验设计过程中，除要控制无关变量相同，设置对照实验外，还应进行重复实验（或每支试管放入多株水藻进行实验）．
故答案为：
（1）1.5g/m²﹒h　　 细胞质基质、线粒体
（2）3g
（3）等于　　  减少（或下降）
（4）净光合
（5）光照强度减弱，光合作用产生的O₂减少
（6）重复实验（或每支试管放入多株水藻进行实验）

点评 本题曲线图和实验装置图，考查光合作用和呼吸作用的综合应用，意在考查考生分析曲线提取有效信息的能力；能用文字及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容和计算能力；具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理．