Question

研究人员以某绿色植物为材料，利用多套图甲装置，对影响光合作用的环境因素进行研究．

（1）为了探究温度对光合作用的影响，首先应在图甲装置的烧杯内加入二氧化碳缓冲液，然后再打开该装置的活塞开关，使U型管两侧的液面如图甲所示，关闭活塞．实验的观察指标是U型管A侧液面的变化值．在每一给定温度，其他条件均相同且适宜的情况下光照1小时，实验数据如下表：

温度（℃）	5	10	15	20	25	30	35
水柱高度（mm/h）	1.0	1.7	2.5	3.2	3.7	3.5	3.0

请分析水柱的高度表示的是

 

（填总光合速率或净光合速率）．
（2）夏季去除图甲的水浴装置和小烧杯后，置于自然环境条件下，假定玻璃罩内植物的生理状态和自然环境中相同，且空气湿度对植物蒸腾作用的影响、微生物对CO₂浓度的影响均忽略不计，利用CO₂浓度测定仪测定了该玻璃罩内一昼夜CO₂浓度的变化情况，绘制成如图乙曲线．请问一昼夜中植物体内的有机物总量

 

（能、不能）增加．
（3）乙图中EF段形成的原因是

 

；在

 

时有机物的积累最多．
（4）若用甲装置来探究温度对绿色植物的呼吸速率的影响，首先烧杯中应该加入试剂

 

，其次还要将甲装置进行

 

处理．
（5）图乙D到G段玻璃罩内二氧化碳浓度下降的原因是

 

，光合作用速率等于呼吸作用速率的点是

 

．

Answer 1

考点：影响光合作用速率的环境因素,细胞呼吸的过程和意义

专题：

分析：分析图解：图甲实验装置中，如果烧杯中放置二氧化碳缓冲液，并且提供光照，该缓冲液可以为光合作用提供稳定的二氧化碳来源，此时装置中变化的气体是氧气，因此左侧的水柱高度能够表示净光合速率强度；如果烧杯中放置NaOH溶液，并且提供黑暗条件，由于该溶液可以吸收装置中的二氧化碳，因此变化的气体量仍为氧气量，此时该值可以表示呼吸速率．
图乙中，AC段植物只进行呼吸作用，C0₂含量上升；CD段，光合作用速率小于呼吸作用速率，C0₂浓度上升；D点时，光合作用速率等于呼吸作用速率；DG段，光合作用速率大于呼吸作用速率，C0₂含量减少；G点时，光合作用速率等于呼吸作用速率；GH段，光合作用速率小于呼吸作用速率，C0₂含量上升．

解答： 解：（1）图甲实验装置中，如果烧杯中放置二氧化碳缓冲液，并且提供光照，该缓冲液可以为光合作用提供稳定的二氧化碳来源，此时装置中变化的气体是氧气，因此左侧的水柱高度能够表示净光合速率强度．
（2）由图可知，H点高于A点，罩内CO₂浓度升高，可知呼吸作用量大于光合作用量，因此没有有机物积累，植物不能生长．
（3）中午光照过强，温度过高导致气孔关闭，吸收CO₂少，使光合速率降低．图中DG段二氧化碳量处于下降趋势，表明光合作用速率大于呼吸作用速率，C0₂含量减少；但是到G点之后光合作用将小于呼吸作用，因此在G点时有机物积累最多．
（4）测定呼吸作用要排除光照的影响，故需要遮光处理，同时还需要加入氢氧化钠溶液吸收呼吸作用产生的CO₂．
（5）图中D、G两点时二氧化碳浓度达到平衡点，表明此时光合作用吸收的二氧化碳刚好等于呼吸作用释放的二氧化碳．因此图中D到G段玻璃罩内二氧化碳浓度下降，是由于光合作用大于呼吸作用．
故答案为：
（1）净光合速率  
（2）不能  
（3）光照过强，温度过高导致气孔关闭，使光合速率降低   G  
（4）氢氧化钠溶液     遮光
（5）光合作用大于呼吸作用    D、G

点评：本题考查了探究光合速率和呼吸速率的实验设计等方面的知识，意在考查考生分析实验装置的能力和实验设计的能力，具有一定的难度，对考生的能力要求较高．考生要能够明确NaHCO₃溶液和NaOH溶液在该探究实验中的作用；并且能够从曲线中获取有效解题信息．