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5.研究人员以某绿色植物为材料,利用多套图甲装置,对影响光合作用的环境因素进行研究.

(1)为了探究温度对光合作用的影响,首先应在图甲装置的烧杯内加入二氧化碳缓冲液,然后再打开该装置的活塞开关,使U型管两侧的液面如图甲所示,关闭活塞.实验的观察指标是U型管A侧液面的变化值.在每一给定温度且其他条件均相同、适宜的情况下光照1小时,实验数据如下表:
温度(℃)5101520253035
水柱高度(mm/h)1.01.72.53.23.73.53.0
请分析水柱的高度表示的是净光合速率(填总光合速率或净光合速率).
(2)夏季去除图甲的水浴装置后,置于自然环境条件下,假定玻璃罩内植物的生理状态和自然环境中相同,且空气湿度对植物蒸腾作用的影响、微生物对CO2浓度的影响均忽略不计,利用CO2浓度测定仪测定了该玻璃罩内一昼夜CO2浓度的变化情况,绘制成如图乙曲线.请问一昼夜中无(有/无)有机物积累.
(3)乙图中EF段形成的原因是光照过强温度过高导致气孔关闭,使光合速率降低;在18或G时有机物的积累最多.
(4)若用甲装置来测定温度对绿色植物的呼吸速率的影响,首先烧杯中应该加入试剂氢氧化钠溶液,其次还要将甲装置遮光处理.

分析 分析图解:图甲实验装置中,如果烧杯中放置二氧化碳缓冲液,并且提供光照,该缓冲液可以为光合作用提供稳定的二氧化碳来源,此时装置中变化的气体是氧气,因此左侧的水柱高度能够表示净光合速率强度;如果烧杯中放置NaOH溶液,并且提供黑暗条件,由于该溶液可以吸收装置中的二氧化碳,因此变化的气体量仍为氧气量,此时该值可以表示呼吸速率.
图乙中,AC段植物只进行呼吸作用,C02含量上升;CD段,光合作用速率小于呼吸作用速率,C02浓度上升;D点时,光合作用速率等于呼吸作用速率;DG段,光合作用速率大于呼吸作用速率,C02含量减少;G点时,光合作用速率等于呼吸作用速率;GH段,光合作用速率小于呼吸作用速率,C02含量上升.

解答 解:(1)图甲实验装置中,如果烧杯中放置二氧化碳缓冲液,并且提供光照,该缓冲液可以为光合作用提供稳定的二氧化碳来源,此时装置中变化的气体是氧气,因此左侧的水柱高度能够表示净光合速率强度.
(2)由图可知,H点高于A点,罩内CO2浓度升高,可知呼吸作用量大于光合作用量,因此没有有机物积累,植物不能生长.
(3)中午光照过强,温度过高导致气孔关闭,吸收CO2少,使光合速率降低.图中DG段二氧化碳量处于下降趋势,表明光合作用速率大于呼吸作用速率,C02含量减少;但是到G点之后光合作用将小于呼吸作用,因此在G点时有机物积累最多.
(4)测定呼吸作用要排除光照的影响,故需要遮光处理,同时还需要加入氢氧化钠溶液吸收呼吸作用产生的CO2
故答案为:
(1)净光合速率       
(2)无
(3)光照过强温度过高导致气孔关闭,使光合速率降低       18或G
(4)氢氧化钠溶液      遮光

点评 本题考查了探究光合速率和呼吸速率的实验设计等方面的知识,意在考查考生分析实验装置的能力和实验设计的能力,具有一定的难度,对考生的能力要求较高.考生要能够明确NaHCO3溶液和NaOH溶液在该探究实验中的作用;并且能够从曲线中获取有效解题信息.

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