题目内容
【题目】如图所示的密闭透明玻璃装置内放有萌发的种子(下铺一层吸满水的棉布)和一绿色盆栽植物。请据图回答下列问题:
(1)萌发的种子可使装置内的________增加,进而有利于盆栽植物的________。
(2)若棉布吸的水用18O标记,而用于浇盆栽的水中不含18O,一段时间后发现盆栽植物合成的葡萄糖中含有18O,则该过程中,18O所经历的物质依次为________(用化学式和箭头表示)。
(3)如果把通气孔堵塞,一段时间后,盆栽植物叶绿体中C3含量较通气孔堵塞前________(填“增加”或“减少”),C3含量变化的原因是_________________________。
(4)若要利用图示装置来检测该盆栽植物的真正光合速率,则如何操作?(写出简要思路即可)。___________________________________________。
【答案】CO2 光合作用 HO→C18O2→C6HO6 减少 通气孔堵塞,萌发的种子产生的CO2不能进入盆栽植物一侧,盆栽植物侧的CO2含量减少,通过CO2的固定形成C3的量减少,但其还原正常进行 将通气孔堵塞,并在盆栽植物侧加入CO2缓冲液,用氧气传感器检测有光和无光情况下氧气的变化速率,再进行相关计算
【解析】
因为植物进行光合作用的时候同时也进行呼吸作用,光合作用产生的有机物,一部分被呼吸作用消耗,一般我们测的光合作用,未包括呼吸作用消耗的那部分,是植物真正积累下来的,对应的就是净光合作用。而总光合作用,当然要包含呼吸作用消耗的那部分有机物,再加上净光合作用那部分。
净光合作用量 = 总光合作用量 - 呼吸作用量
(1)萌发的种子生命活动旺盛,呼吸作用加强,可使装置内的CO2增加,进而有利于盆栽植物的光合作用。
(2)萌发的种子进行细胞呼吸时会消耗吸水棉布中的H2O产生C18O2,C18O2通过通气孔进入装置右侧,被盆栽植物进行光合作用时利用,从而产生C6HO6,用化学式表示为:
HO→C18O2→C6HO6。
(3)通气孔堵塞,盆栽植物光合作用产生的氧气不能被萌发的种子所利用,而萌发的种子呼吸作用释放的CO2也不能被盆栽植物所利用,故通气孔堵塞一段时间后,萌发种子的有氧呼吸会减弱;由于盆栽植物侧的CO2含量减少,通过CO2的固定形成C3的量减少,但其还原正常进行,故盆栽植物叶绿体中C3含量较通气孔堵塞前减少。
(4)检测植物的真正光合作用速率时,要在黑暗环境中测得该植物的呼吸速率,还要在有光条件下测净光合作用速率,通过计算可得植物的真正光合作用速率。具体操作为:将通气孔堵塞,并在盆栽植物侧加入CO2缓冲液,用氧气传感器检测有光和无光情况下氧气的变化速率,再进行相关计算。