Question

5．某研究小组从当地一湖泊取得一桶水样，取12L水样分装在6只玻璃瓶内，并用剩余的水样测得最初溶氧量为10mg/L．将装有水样的6只玻璃瓶分别置于不同光照强度下，24小时后测得各瓶中的溶氧量．记录数据如表．请分析并回答问题（假设不同光照强度对水样生物的呼吸不产生影响）．

瓶 号	1	2	3	4	5	6
光照强度（Klx）	0	a	b	c	d	e
各瓶溶氧量（mg/L）	4	10	16	24	30	30

（1）1号瓶中溶氧量降低为4mg/L的原因是瓶中生物只能进行呼吸作用，消耗氧气．6号瓶中所有生物的呼吸耗O₂量为6mg/L/24h．
（2）4号瓶中生物通过光合作用产生的O₂量为20mg/L/24h．光照强度至少为aKlx时，瓶中生物的产氧量可维持生物耗氧量所需．
（3）根据如表数据，在坐标图中画出24小时内瓶中生物光合作用产生O₂量与光照强度关系的柱形图．．
（4）若将3号瓶置于5号瓶的位置，则短时间内瓶中植物细胞叶绿体中的C₃化合物含量将减少（增加、减少或保持不变），原因是光反应为暗反应提供的[H]和ATP发生了变化．

Answer 1

分析 1、黑白瓶法常用于水中生物光合速率的测定．白瓶就是透光瓶，里面可进行光合作用和呼吸作用．黑瓶就是不透光瓶，只能进行呼吸作用．在相同条件下培养一定时间，黑瓶中所测得的数据可以得知正常的呼吸耗氧量，白瓶中含氧量的变化可以确定表观光合作用量，然后就可以计算出总光合作用量．
2、真正的光合作用强度=呼吸作用强度+表观光合作用强度，据表分析：光照强度为0时，瓶中溶氧量的减少表示呼吸作用的消耗量．据此分析作答．

解答 解：（1）黑瓶中溶解氧的含量降低为4mg/L的原因是：黑瓶没有光照，植物不能进行光合作用产生氧，其中的生物呼吸消耗氧气．由于同光照强度对水样生物的呼吸强度不产生影响，6号瓶中所有生物呼吸作用消耗的O₂量为10-4=6mg/（L•24h）
（2）4号瓶中生物通过光合作用产生的O₂量为24-4=20mg/（L•24h）．光照强度为aklx时，瓶中的溶氧量一直没有变化，说明植物光合作用产生的氧刚好用于所有生物的呼吸作用消耗，故光照强度为a klx时，该水层生物产氧量与生物耗氧量可维持动态平衡．
（3）根据表格中数据，可以计算出24小时内瓶中生物光合作用产生O₂量，如图示：横坐标表示光照强度，纵坐标表示氧气产生量．

（4）若将3号瓶置于5号瓶的位置，氧气产生量增多，说明光反应阶段增强，产生[H]和ATP量增加，C₃化合物还原量增加，但生成量不变，则短时间内瓶中植物细胞叶绿体中的C₃化合物含量将减少．
故答案为：
（1）瓶中生物只能进行呼吸作用，消耗氧气    6
（2）20   a
（3）如图
（4）减少[H]和ATP

点评 本题具有一定的难度，在分析表格时，表中溶氧量的减少表示呼吸作用强度，意在强化学生对光合作用与呼吸作用的相关知识的理解与运用．