Question

为探究KHCO₃对水稻四叶龄幼苗光合作用的影响，称取10g四叶龄水稻叶片，均分为两份，分别做如下实验．（实验中使用的氧电极可测量溶液中O₂变化的速率）
实验一：采用差速离心法将一份叶片制备叶绿体，均分为4组，分别置于不同浓度的KHCO₃溶液中，在适宜光照、20℃恒温条件下，分别用氧电极测定其O₂释放速率．
实验二：将另一份叶片切成约1.0mm×1.0mm小块，均分为4组，分别置于不同浓度的KHCO₃溶液中，在适宜光照、20℃恒温条件下，分别用氧电极测定其O₂释放速率．
实验结果如图．请据图回答：
（1）在实验的浓度范围内，随着KHCO₃溶液浓度的升高，叶绿体、叶切片的O₂释放速率均

 

，原因是光合作用所需的

 

增加导致的．
（2）在相同KHCO₃溶液浓度下，叶切片的O₂释放速率

 

（填大于/小于/等于）叶绿体的O₂释放速率．原因可能是叶切片光合作用产生的O₂一部分被

 

，相应的反应式为：

 

．
（3）为探究第（2）题的原因分析是否正确，设计以下实验方案，请补充．
称取

 

g四叶龄水稻叶片，切成约1.0mm×1.0mm小块，均分为4组，分别置于0、0.01、0.05、0.1mol?L^-1的KHCO₃溶液中，在

 

条件下，分别用氧电极测定其

 

．

Answer 1

考点：影响光合作用速率的环境因素

专题：

分析：本题分析实验操作和实验结果曲线为解题关键．实验一中制备的是叶绿体，该实验装置中只进行光合作用；而实验二中是将叶片切成小块，该实验装置既进行光合作用有进行呼吸作用．从曲线图可以看出，随着KHCO₃溶液浓度的升高，叶绿体、叶切片的O₂释放速率均上升，这是由于KHCO₃溶液可以提供CO₂的结果，但是实验一结果的曲线始终处于实验二曲线之上，即在相同KHCO₃溶液浓度下，叶切片的O₂释放速率小于叶绿体的O₂释放速率，这可能是叶切片要进行呼吸作用消耗氧气的原因．

解答： 解：（1）图中可以看出，随着KHCO₃溶液浓度的升高，叶绿体、叶切片的O₂释放速率均上升，这是由于KHCO₃溶液可以提供CO₂，KHCO₃溶液浓度越高，提供的CO₂越多，光合作用强度就越大．
（2）图中可以看出，实验一结果的曲线始终处于实验二曲线之上，即在相同KHCO₃溶液浓度下，叶切片的O₂释放速率小于叶绿体的O₂释放速率，这可能是叶切片要进行呼吸作用消耗氧气的原因，相应的反应式为C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O

酶

6CO₂+12H₂O+能量．
（3）为了验证叶片呼吸作用对实验结果的影响，需要排除光照的干扰，在无光条件下，其他条件都相同，测定细胞的呼吸作用，由于“称取10g四叶龄水稻叶片，均分为两份”，所以可以设置对照实验为称取5g小麦幼苗叶片，切成约1.0mm x l．Omm小块，均分为4组，分别置于0、0.01、0.05、0.1mol?L^-1的KN0₃溶液中，在黑暗、20℃恒温条件下，分别用氧电极测定其0₂消耗速率．
故答案为：
（1）上升 CO₂浓度
（2）小于 呼吸作用消耗   C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O

酶

6CO₂+12H₂O+能量
（3）5    黑暗、20℃恒温 O₂消耗速率（或呼吸速率）

点评：本题考查了影响光合作用和呼吸作用的环境因素，意在考查考生能从题目所给的图形中获取有效信息的能力；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．