Question

4．如图I中放一盆正常生长的绿色植物，II处为一装有清水的U型管，III处放一只健康的小白鼠，Ⅳ中放入一定浓度的NaOH溶液，在适宜的温度下进行以下实验．据图分析回答：
（1）开关①打开，②③关闭，如果不给光照，装置内CO₂（物质）含量将增加．
（2）开关①打开，②③关闭，给装置I中的植物提供适量的含¹⁸O标记的水，同时给予适宜的光照，则小鼠体内含¹⁸O的物质产生的场所是线粒体．
（3）开关①关闭，②③打开，同样光照条件下，I中植物叶肉细胞的C₅含量增加．此时C处液面上升（上升、下降）．随时间延长，O₂的产生量将会减少．一段时间后，小白鼠血液中的乳酸（物质）将会略有积累．
（4）由上述一系列实验可知，影响光合作用的外界因素有光照强度、CO₂浓度等．

Answer 1

分析 据图分析：在黑暗条件下，植物和小鼠均只进行呼吸作用，此时吸收氧气释放二氧化碳；在光照条件下，植物进行光合作用和呼吸作用，而小鼠仍只进行呼吸作用．
装置Ⅳ处的NaOH溶液会吸收流动空气中的二氧化碳，会使装置中气体总量减少，并且光合作用原料减少，抑制光合作用．

解答 解：（1）图1开关①打开，②③关闭，表示Ⅳ处的NaOH溶液不吸收二氧化碳．如果不给光照，装置内的植物和小鼠均进行呼吸作用，此时会消耗装置内的氧气，释放二氧化碳，导致装置中二氧化碳量增加．
（2）同样条件下，给装置Ⅰ充足的水、矿质元素，同时给以光照一段时间内，此时Ⅰ处的植物会进行光合作用吸收二氧化碳释放氧气，而当空气流动到Ⅲ处时，小鼠会进行呼吸作用吸收氧气释放二氧化碳，因此B中O₂相对多，D处CO₂相对多．并且小鼠在有氧呼吸第三阶段[H]与¹⁸O的氧气结合生成水，该反应发生在线粒体内膜上．
（3）开关①关闭，②③打开时，空气就会经过装置Ⅳ，Ⅳ处的NaOH溶液会吸收空气中的二氧化碳．同样光照条件下，由于二氧化碳浓度不断减少，使光合作用暗反应中的二氧化碳固定减弱，导致Ⅰ中植物叶肉细胞中五碳化合物的去路减少，来路不变最终五碳化合物含量增多；由于装置中二氧化碳被吸收，导致装置中气体总量减少，因此C液面上升．随时间延长，装置中二氧化碳被吸收，植物不能进行光合作用，O₂的产生量将会减少，小鼠因氧气不足进行无氧呼吸产生乳酸，血液中的乳酸含量略有升高．
（4）由上述一系列实验可知影响光合作用的外界因素有光照强度、CO₂浓度等．
故答案为：
（1）CO₂
（2）线粒体
（3）增加       上升          减少        乳酸
（4）光照强度      CO₂浓度

点评 本题考查了影响光合作用和呼吸作用的环境因素等方面的知识，具有一定的综合性和难度，对考生具有较高的能力要求．要求考生能够准确分析实验装置图，理清在黑暗和光照条件下的气体交换，并明确NaOH溶液的生理作用以及对植物光合作用造成的影响．