Question

【題目】某轉基因作物有很強的光合作用能力。某中學生物興趣小組在暑假開展了對該轉基因作物光合作用強度測試的研究課題，設計了如下裝置。請你利用下列裝置完成光合作用強度的測試實驗，并分析回答有關問題：

Ⅰ．實驗步驟

（1）先測定植物的呼吸作用強度，方法步驟是：

①甲、乙兩裝置的D中都放入 ，裝置乙作對照。

②將裝置甲、乙的玻璃鐘罩進行 處理，放在溫度等相同的環境中。

③30分鐘后分別記錄甲、乙兩裝置紅墨水滴移動的方向和刻度。

（2）測定植物的凈光合作用強度，方法步驟是：

①甲、乙兩裝置D中放入 。

②把裝置甲、乙放在光照充足、溫度相同的環境中。

③30分鐘后分別記錄甲、乙兩裝置紅墨水滴移動的方向和刻度。

（3）實驗操作30分鐘后，記錄甲裝置紅墨水滴移動情況：

		實驗30分鐘后紅墨水滴移動情況
測定植物 呼吸作用強度	甲裝置	（填左或右移）1．5 cm
	乙裝置	右移0．5 cm
測定植物凈 光合作用強度	甲裝置	（填左或右移）4．5 cm
	乙裝置	右移0．5 cm

Ⅱ．實驗分析：

假設紅墨水滴每移動1 cm，植物體內的葡萄糖增加或減少1 g。那么以葡萄糖增減量作為衡量指標，該植物的呼吸作用速率是 g/h；白天光照15 h，一晝夜葡萄糖的積累量是 g。 （不考慮晝夜溫度的變化對呼吸作用影響）

Answer 1

【答案】Ⅰ．（1）①NaOH溶液 ②遮光

（2）等量NaHCO3溶液，（裝置乙作對照）

（3）左；右

Ⅱ．4 84

【解析】Ⅰ（1）①用NaOH溶液除去玻璃鐘罩內的CO2，植物呼吸作用消耗一定量O2，釋放等量CO2，而CO2被NaOH溶液吸收，根據玻璃鐘罩內氧氣體積的減少量即可測呼吸作用強度。

②要測光合作用強度必須先測呼吸作用強度，在測呼吸作用強度時一定要將實驗裝置置于黑暗條件下，使植物只進行呼吸作用。

（2）凈光合作用強度的測試實驗要滿足光合作用的條件：充足的光照、一定濃度的CO2（由NaHCO3溶液提供），光合作用過程中消耗一定量CO2，釋放等量O2，而CO2由NaHCO3溶液提供，因此，玻璃鐘罩內氣體體積的變化只受O2釋放量的影響，而不受CO2氣體減少量的影響。

（3）根據以上裝置可得，在測定呼吸作用速率時，裝置中氣體量主要是氧氣的消耗，因此甲裝置中液滴左移；在測定凈光合速率時，由于二氧化碳維持相對穩定，氣體變化主要是光合作用氧氣的凈釋放，因此液滴右移。

Ⅱ．對照裝置乙中紅墨水滴右移是環境因素（如溫度變化等）對實驗影響的結果，實驗裝置甲同樣也受環境因素的影響，因此，植物呼吸作用消耗O2量等于玻璃鐘罩內氧氣體積的改變量，即1．5+0．5=2（g/半小時）；根據凈光合作用的測定值是4．5-0．5=4（g/半小時），白天光照15小時的凈光合作用量是（4×2）×15=120（g），一晝夜葡萄糖的積累量是15小時光合作用實際量減去24小時呼吸作用消耗量，等同于15小時的凈光合作用量減去9小時的呼吸作用消耗量，即8×15-4×9=84（g）。