Question

1．回答如下与植物栽培有关的问题．，图乙是某同学“探究影响植物光合速率的因素”的实验装置图．试回答：

（1）某同学为测定种子在萌发过程中的呼吸速率（以单位时间内单位质量种子的氧气消耗量做计算），特制作了甲图所示装置一、二，1小时后装置一向左移动了8ml，装置二中的红色液滴向右移动了8ml，则水稻种子1小时内：细胞呼吸消耗的氧气为8ml，产生的二氧化碳为16 ml，有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖的质量之比为1：3（假设种子在萌发过程中只以葡萄糖为呼吸底物）．
（2）有人把甲图所示装置一中萌发的种子换成绿色植物，把NaOH溶液换成饱和NaHCO₃溶液（提供CO₂），还要把整个装置置于适宜的光照下，这样测得的是否是真正的光合作用速率？否（是或否）
（3）利用图乙装置来探究影响植物光合作用的因素实验中，若在灯与广口瓶之间放一隔热装置（假设对透光性无影响），这时我们可用这个装置来探究影响植物光合速率的因素．其中是光照强度自变量．若实验中每隔15min改变一次广口瓶与灯之间的距离，随着时间与距离的增加，气泡产生速率下降，产生这一结果的原因可能是光照强度减弱．
（4）据研究发现，当土壤干旱时，植物根细胞会迅速合成某种化学物质X．有人推测根部合成的X运输到叶片，能调节气孔的开闭．他们做了如下实验：取大小和生理状态一致的叶片若干，平均分为三组，分别将叶柄下部浸在不同浓度X的培养液中，以分析叶片中X物质浓度与气孔开放程度之间的关系．一段时间后，测得有关数据如下表．（注：气孔导度越大，气孔开启程度越大．）

分组 测量指标	培养液中X的浓度/mol•m-3
	5×10-5	5×10-4	5×10-3
叶片中X的浓度/mol•g-1（鲜重）	2.47	2.97	9.28
叶片中的气孔导度/mol•m-2•a-1	0.54	0.43	0.27

①以上方案有一处不完善的地方，请指出来并加以改正缺乏空白对照．应增加1组，将叶片的叶柄下部浸在不含X的培养液中．
②由上表可以推测，随着培养液中X浓度的增大，植物光合作用强度降低，原因是随着培养液中X浓度的增大，气孔关闭程度逐渐增大，二氧化碳吸收减少．

Answer 1

分析 分析题图：图甲中自变量是氢氧化钠，其作用是吸收呼吸作用产生的二氧化碳，图甲植物只能进行呼吸作用，图乙植物可以进行光合作用和呼吸作用，据此答题．

解答 解：（1）1小时后装置一向左移动了8ml，其呼吸作用产生的二氧化碳（8mL）被氢氧化钠吸收，所以细胞呼吸消耗的氧气为 8ml，则有氧呼吸产生的二氧化碳也是8mL；装置二中的红色液滴向右移动了8ml，说明无氧呼吸产生的二氧化碳为8mL，则水稻种子1小时内产生的二氧化碳为8+8=16ml，有氧呼吸与无氧呼吸产生的二氧化碳都是8mL，则消耗的葡萄糖的质量之比=$\frac{8}{6}$：$\frac{8}{2}$=1：3．
（2）光照下绿色植物就既可以进行光合作用也可以进行呼吸作用，所以该条件下测得的是植物的净光合作用强度．
（3）利用图乙装置来探究影响植物光合作用的因素实验中，光源可以提供光照强度和温度，而黑布排除了温度的影响，所以该实验是自变量是光照强度．若实验中每隔15min改变一次广口瓶与灯之间的距离，随着时间与距离的增加，光照强度减弱，导致光合作用减弱，气泡产生速率下降．
（4）①在探究实验中应设置对照实验，因此本实验缺乏空白对照．应增加1组，将叶片的叶柄下部浸在不含X的培养液中．
②随着培养液中X浓度的增大，气孔关闭程度逐渐增大，二氧化碳吸收减少，导致光合作用减弱．
故答案为：
（1）8      16      1：3 
（2）否
（3）光照强度   光照强度减弱
（4）①缺乏空白对照．应增加1组，将叶片的叶柄下部浸在不含X的培养液中
②降低  随着培养液中X浓度的增大，气孔关闭程度逐渐增大，二氧化碳吸收减少

点评 本题本题属于综合题，属于考纲中理解、应用层次的考查，考查光合作用的场所、影响光合作用的环境因素及应用、探究呼吸方式等方面的知识点．解答本题的关键是准确分析曲线图和实验装置图，利用控制变量的方法分析实验装置，能通过比较、分析与综合等方法对实验装置和实验结果做出合理的判断或得出正确的结论能力．