Question

某生物兴趣小组探究某植物光合强度，设计了如图装置进行实验．假设实验期间均处于适宜且相对稳定的环境条件下．请分析回答有关问题：
（1）实验一：测定植物呼吸作用强度时，烧杯中加入

 

（NaHCO₃/NaOH溶液）．将装置置于

 

条件下．1小时后装置中红墨水滴向左移动，原因是

 

．读取移动刻度为2cm．
（2）实验二：测定植物的净光合作用强度时，烧杯中加入

 

（NaHCO₃/NaOH溶液）．将装置置于

 

条件下．1小时后装置红墨水滴移动的方向是

 

，移动刻度为10cm．
（3）根据上述实验．假设红墨水滴每移动1cm，植物体内的O₂增加或减少1g，且昼夜温度控制相等，那么该植物的呼吸作用速率是

 

g/小时；给予光照12小时，黑暗12小时，则24小时葡萄糖的积累量是

 

g．
（4）实验三：假如实验装置移到不够稳定的环境条件下，增加一对照装置，玻璃钟罩内植物以已死亡植物代替，实验装置中另放入一只昆虫，其他均与原装置相同．在光照下1小时，读取对照装置红墨水滴左移0.5cm，实验装置红墨水滴右移0.4cm．光照24小时后，玻璃钟罩内昆虫仍然成活还是死亡？

 

，请用数据说明你的理由

 

．

Answer 1

考点：细胞呼吸的过程和意义,影响光合作用速率的环境因素

专题：

分析：测定呼吸作用，在黑暗环境中，一般测定呼吸过程消耗的O₂量，或放出的CO₂量．在测定净光合作用强度时，需要在光照下进行，需要NaHCO₃提供二氧化碳．

解答： 解：
（1）测定呼吸作用，一般测定呼吸过程消耗的O₂量，或放出的CO₂量．原理：黑暗中植物只进行呼吸作用消耗氧气，产生二氧化碳，二氧化碳被氢氧化钠吸收，大气压使导管内液体向容器段移动．
（2）净光合强度=实际光合作用强度-呼吸强度．在测定净光合作用强度时，需要在光照下进行，需要NaHCO₃提供二氧化碳．光合作用使装置中的氧气增加，气压增大，故液滴应向右移动；细胞呼吸过程中，装置中的氧气减少，气压减小，液滴应向左移动．
（3）呼吸强度=实际光合作用强度-净光合强度．第一问可知呼吸速率1g*2cm=2g/小时（消耗氧气量），第二问可知净光合速率为1g*10cm=10g（净产氧气量），第三问，光照12小时净光合增加氧气量为12*10g=120g，黑暗12小时只呼吸消耗氧气量2g*12小时=24g，那么24小时共净产生氧气为120g-24g=96g．根据反应关系式：C₆H₁₂O₆～6CO₂可知，24小时葡萄糖的积累量为180×96/6×44=90g．
（4）在光照下1小时，读取对照装置红墨水滴左移0.5cm，得呼吸消耗氧气0.5cm/小时．实验装置红墨水滴右移0.4cm，得净光合作用剩余的氧气0.4cm/小时．实验装置中氧气体积增加0.9cm/小时，说明植物光合作用大于动植物呼吸作用，释放的O₂供昆虫呼吸有余．
故答案为：
（1）NaOH溶液    遮光（黑暗）且密闭    植物在黑暗下呼吸作用，吸收氧气，释放CO₂，释放的CO₂被NaOH溶液吸收，气体体积减小
（2）NaHCO₃溶液    光照充足且密闭    向右   
（3）2    90
（4）存活    实验装置中氧气体积增加0.9cm/小时，说明植物光合作用大于动植物呼吸作用，释放的O₂供昆虫呼吸有余

点评：本题考查光合作用、细胞呼吸的有关知识和实验设计能力．