Question

如图是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图，装置中的碳酸氢钠/碳酸钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度．该装置放在20℃、黑暗环境中．实验开始时，针筒的读数是0.2mL，毛细管内的水滴在位置X，实验进行10分钟后，针筒的容量需要调至0.1mL的读数，才能使水滴仍维持在X的位置，此时开始用一定强度的光照射植物．照光30分钟后，针筒的容量需要调至0.5mL的读数，才能使水滴仍维持在X的位置．据此回答下列问题：
（1）若以消耗的氧气量来代表呼吸作用速率，该植物的呼吸作用速率是

 

mL/h．
（2）若以产生的氧气量来代表光合作用速率，该植物的光合作用速率是

 

mL/h．
（3）假若在该植物的叶片上涂上一层凡士林，光合作用的速率会大幅度下降，这一做法主要限制了光合作用的

 

反应阶段．
（4）如果在原实验中只增加光照强度，则针筒的容量仍维持在0.5mL读数处．在另一相同实验装置中，若只将温度提升至30℃，针筒容量需要调至0.8mL读数，才能使水滴维持在X的位置上．比较两个实验可以得出的结论是

 

．

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：本实验装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度，因此实验装置测的气体变化量表示氧气量．此值为表观光合速率（即净光合速率）．影响光合作用的环境因素有：光照强度、温度、二氧化碳浓度等，如题中的凡士林会阻塞气孔，导致二氧化碳吸收减少．

解答： 解：（1）实验开始时，针筒的读数是0.2mL，毛细管内的水滴在位置X，实验进行10分钟后，针筒的容量需要调至0.1mL的读数，才能使水滴仍维持在X的位置，即表明在黑暗条件下，植物10分钟呼吸作用消耗0.1ml的氧气，则呼吸速率=0.1÷

1

6

=0.6mL/h．
（2）针筒的容量调至0.1mL的读数，水滴维持在X的位置，此时开始用一定强度的光照射植物．照光30分钟后，针筒的容量需要调至0.5mL的读数，才能使水滴仍维持在X的位置，说明光合作用释放氧气为0.4ml，该值表示净光合作用量，因此净光合速率=0.4÷0.5=0.8mL/h，实际光合速率=净光合速率+呼吸速率=0.8+0.6=1.4mL/h．
（3）叶片上涂凡士林会使二氧化碳进入叶肉细胞的量减少，会使暗反应速率下降，进而影响光合速率．
（4）增加光照强度，针筒的容量仍维持在0.5mL读数处，说明光合作用强度没有增加，此时已经达到光合作用的饱和点，光照强度不再是限制因素；温度从20℃提升至30℃，针筒容量需要调至0.8mL读数，说明产生的气体增多，光合作用速率增大，即在光照充足的条件下，提高温度可提高光合作用的速率．
故答案为：
（1）0.6              
（2）1.4            
（3）暗
（4）在上述条件下，光照不是限制光合作用速率的主要因素，而温度才是限制光合作用速率的主要因素

点评：本实验设计比较巧妙，可以通过针筒上的读数测出一定时间内的氧气释放量，进而可计算出净光合速率．因此分析实验装置为本题的难点，着重考查了考生的审题能力、分析能力和理解能力，以及对相关实验进行修订的能力．