题目内容
【题目】 研究人员为研究植物的光合作用过程及速率开展了如下实验,图1是番茄光合作用过程图解,图2是在密闭、透明的玻璃小室中培养番茄的幼苗。(注:CO2 缓冲液为碳酸氢钠溶液,当瓶内二氧化碳量减少时,碳酸氢钠溶液释放CO2,反之吸收CO2.因此它能保持瓶内二氧化碳量大致不变)
(1)由图1可知,乙代表的物质是______,研究人员想利用先进的化学检测技术,模拟光合作用卡尔文循环的实验。他们在适宜温度和光照条件下,向图2所示的装置通入14CO2。当反应进行到0.5 s时,14C出现在A中;反应进行到5 s时,14C出现在(CH2O)和B中。该实验的方法是________________,实验的自变量是_____________,实验目的是研究______________________________________。
(2)将图2所示的装置放在自然环境下,通过观察装置中液滴移动的位置,可以用来测定夏季一昼夜(零点开始)小室内氧气释放速率的变化,液滴移到最右点是在一天中的________
(填“早晨”、“正午”或“傍晚”)时刻;要测定图2装置中植物的呼吸速率,还需添加一个和图2一样的装置,将该装置___________,控制与图2相同的环境条件;每隔20分钟记录一次液滴刻度数据,分析得出结论即可。
(3)在一定光照强度下测量番茄在30℃、40℃和45℃恒温环境下的净光合速率(呼吸速率已知),结果如下表。
处理温度(℃) | 30 | 40 | 45 |
净光合速率(O2 μmol·100mm-2·h-1) | 2.03 | 1.94 | 0 |
呼吸速率(O2 μmol·100mm-2·h-1) | 0.31 | 0.50 | 0.32 |
根据实验数据分析,45℃时光合作用速率__________呼吸速率。(填 “大于”、“等于”、“小于”)
【答案】[H]和ATP 同位素标记法 反应时间 CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径 傍晚 遮光(或黑暗处理) 等于
【解析】
图1中,甲为CO2,乙为ATP和[H];A为C3,B为C5。
图2的装置可以测定光合作用或呼吸作用,据此分析作答。
(1)通过分析可知,乙为ATP和[H]。由题意“向图2所示的装置通入14CO2”可知:该实验的方法是同位素标记法,由“反应进行到0.5s、5时对产物检测”可知:实验的自变量是反应时间。综合题意分析可知:本实验目的是研究CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。
(2)根据图2装置分析,密闭环境中因为存在CO2缓冲液,不考虑CO2体积变化,而液滴移到最右点是指一天中光合产物积累量最大的时刻,即一天中的傍晚时刻。要测定该植物的呼吸作用强度,那么设计思路是:设置同如图2一样的装置,但必须将该装置遮光,另外要控制与图2相同的环境条件。
(3)净光合作用速率=总光合作用速率-呼吸作用速率。45℃情况下,番茄净光合作用强度为0,即总光合作用速率=呼吸作用速率。