题目内容
【题目】下图I中放一盆正常生长的绿色植物,II处为一U型管,III处放一只健康的小白鼠,Ⅵ处为一定浓速度的NaOH溶液,V使装置中的空气以一定速度按箭头方向流动,在适宜的温度下进行以下实验。据图分析回答:
(1)开关①打开,②③关闭,如果不给光照,装置内空气中____________(物质)含量增加。给装置I中的植物适量的含18O标记的水、无机盐,同时给予适宜光照,一段时间后,B处的____________(物质)多于D处。小鼠体内含18O的物质有____________(至少写出两种)。
(2)开关①关闭,②③打开,同样光照条件下,C处液面____________(上升、下降);I中生物刚开始产生O2较多,但随时间延长,O2产生量越来越少,原因是____________。一段时间后,Ⅲ中的小白鼠体内____________(物质)将会略有积累。
(3)由此实验可知影响光合作用的外界因素有____________(至少写出两种)。
【答案】 CO2 O2 H2O和CO2 上升 装置中CO2量越来越少,光合作用强度下降 乳酸 光照强度和CO2浓度
【解析】分析装置图:在黑暗条件下,植物和小鼠均只进行呼吸作用,此时吸收氧气释放二氧化碳;在光照条件下,植物进行光合作用和呼吸作用,而小鼠仍只进行呼吸作用。装置Ⅳ处的NaOH溶液会吸收流动空气中的二氧化碳,会使装置中气体总量减少,并且光合作用原料减少,抑制光合作用。
(1)图1开关(1)打开,(2)(3)关闭,表示Ⅳ处的NaOH溶液不吸收二氧化碳。如果不给光照,装置内的植物和小鼠均进行呼吸作用,此时会消耗装置内的氧气,释放二氧化碳,导致装置中二氧化碳量增加。同样条件下,给装置Ⅰ充足的水、矿质元素,同时给以光照一段时间内,此时Ⅰ处的植物会进行光合作用吸收二氧化碳释放氧气,而当空气流动到Ⅲ处时,小鼠会进行呼吸作用吸收氧气释放二氧化碳,因此B中O2相对多,D处CO2相对多。小鼠在有氧呼吸第二阶段利用含18O的水,产生出含180的CO2;小鼠在有氧呼吸第三阶段中,利用绿色植物利用含18O的水产生的含 18O的氧气与[H]结合再次生成含18O的水,所以小鼠体内含18O的物质有H2O和CO2。
(2)开关(1)关闭,(2)(3)打开时,空气就会经过装置Ⅳ,Ⅳ处的NaOH溶液会吸收空气中的二氧化碳。同样光照条件下,因为装置中二氧化碳被吸收,导致装置中气体总量减少,因此C液面上升;Ⅰ中生物刚开始产生O2较多,但随时间延长,装置中CO2量越来越少,光合作用强度下降,因此O2产生量越来越少。此时植物的光合速率将不断减慢,氧气产生减少,最终会导致Ⅲ中小鼠进行无氧呼吸积累较多的乳酸。
(3)由上述一系列实验可知,影响光合作用的外界因素有光照强度、CO2浓度等。