Question

（14分）下图是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图，装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度，该装置置于一定的光照条件且温度为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。20min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。据此回答下列问题：

（1）图中绿色植物吸收的光能转化途径是________________________________。
（2）若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量清水，重复上述实验，20min后，要使水滴维持在X的位置上，针筒的容量___________（填“需要”或“不需要”）调节。
（3）与植物的实际光合速率相比，用上述装置所测得的光合作用速率数值___________（偏高／偏低／相同），原因是_________________________________________________。
（4）若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量浓度的氢氧化钠溶液，在20℃、无光条件下30min后，针筒的容量需要调至0.1mL的读数，才能使水滴仍维持在X的位置。则该植物的实际光合速率是__________mL／h。
（5）如果在另一相同实验装置中，其他条件不变，只增加光照强度，结果20min后针筒的容量也维持在0.6mL读数处。但若只将温度提升至30℃，20min后针筒容量需要调至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__________________________________。
（6）如果在该植物的叶片上涂上一层凡士林，针筒的读数大幅度变小，原因是____________________________________________。

Answer 1

（1）光能→ATP中活跃化学能→有机物中稳定化学能；（2）不需要 （3）偏低，测得的是净光合速率，还要加上呼吸速率才是实际光合速率。（4）1.4 （5）在上述条件下，限制光合作用的主要因素不是光照，而是温度。 （6）凡士林阻塞部分气孔，使供应叶肉细胞的CO₂减少，限制了光合作用的暗反应

解析试题分析：（1）在光反应中，光能被吸收后转化为ATP活跃化学能，ATP参加暗反应，活跃化学能转化为有机物稳定化学能。（2）清水不能维持二氧化碳浓度稳定，由光合作用反应式可知，吸收的二氧化碳量等于释放的氧气量，瓶内气压不变，无需调节。（3）测得的是净光合速率，还要加上呼吸速率才是实际光合速率,因此偏低。（4）据题意，都用氧气量表示，呼吸速率为0.1/0.5h.即0.2/h;而净光合速率为（0.6-0.2）×3/h,即1.2/h,所以实际光合速率=净光合速率+呼吸速率=0.2+1.2=1.4 (mL／h)。 (5)据题意，20℃增加光强，光合速率不变，说明这时光强不是影响因素，而温度增至30℃，光合速率提高，说明该条件下，温度才是影响因素。（6）士林阻塞部分气孔，使供应叶肉细胞的CO₂减少，限制了光合作用的暗反应，降低了光合速率。
考点：本题考查光合作用和呼吸作用相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力；具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理；从题目所给的图形中获取有效信息的能力。