Question

【题目】为探究KHCO3对水稻四叶龄幼苗光合作用的影响，称取3g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，其余步骤和条件与实验一相同．实验结果如图．

请据图回答：
（1）实验中随着KHCO3溶液浓度的升高，叶绿体、叶切片的O2释放速率均升高，原因是光合作用所需的增加导致的．实验发现当KHCO3溶液的浓度过高时，叶绿体、叶切片的O2释放速率均会下降，原因是 ．
（2）在相同KHCO3溶液浓度下，叶切片的O2释放速率（填“大于”、“小于”或“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 ．
（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1.5g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、0.1molL﹣1的KHCO3溶液中，在条件下，分别用氧电极测定其 ．

Answer 1

【答案】
（1）CO2浓度；KHCO3溶液浓度过高，使叶绿体、叶肉细胞失水而导致代谢水平下降
（2）小于；呼吸作用消耗
（3）黑暗，20℃恒温；O2消耗速率
【解析】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．实验发现当KHCO3溶液的浓度过高时，使叶绿体、叶肉细胞失水而导致代谢水平下降，叶绿体、叶切片的O2释放速率均会下降．（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．（3）要探究第（2）题的原因分析是否正确，只需设置实验二的对照实验即可，即其他操作均相同，但是将叶切片放在黑暗、20℃恒温条件下，来测定其氧气消耗速率即可．
所以答案是：（1）CO2浓度；KHCO3溶液浓度过高，使叶绿体、叶肉细胞失水而导致代谢水平下降（2）小于；呼吸作用消耗（3）黑暗，20℃恒温；O2消耗速率
【考点精析】关于本题考查的影响光合作用的内外部因素，需要了解光照强度：在一定光照强度范围内，光合速率随光强增强而加快，超过光饱合点，光合速率反而会下降；温度：温度可影响酶的活性；CO2浓度：在一定浓度范围内，光合速率随CO2浓度增加而加快，达到一定程度后，光合速率维持在一定的水平，不再增加；必需矿质元素和水才能得出正确答案．