Question

18．图中甲为测定光合作用速率的装置，在密封的试管内放一个经消毒的新鲜叶片和二氧化碳缓冲液，试管内气体体积的变化可根据毛细刻度管内红色液滴的移动距离测得．在不同强度的光照条件下，测得的气体体积如图乙所示．图丙为植物叶肉细胞内部分生理过程模式图，A、B、C为相应生理过程进行的场所，①～⑥均为气体物质．植物叶片的呼吸速率不变．请据图回答下列问题：

（1）标记实验开始时毛细刻度管中液滴所在位置．实验时，当光照强度由0渐变为2.5 千勒克斯时（不同光照强度照射的时间均等），液滴所在位置应在实验初始标记的左侧（左侧、右侧或相同）位置处．
（2）丙图内可表示二氧化碳的是_②③⑥（填序号）；二氧化碳被消耗的场所在叶绿体基质_； A场所中发生的能量变化过程是光能→活跃的化学能→稳定的化学能；进入C的⑦是指丙酮酸和还原氢两种有机物．
（3）对叶片来说，光照强度为10千勒克斯时对应丙图中存在相关气体的箭头有（填序号）①②⑤⑥．
（4）在图乙中，光照强度为15千勒克斯时，叶片1小时光合作用产生的气体量为200 毫升（假设随光照的增强，植物体的温度不变）．
（5）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暗反应阶段．
（6）与植物的实际光合速率相比，用上述装置所测得的光合作用速率数值偏低（偏高/偏低/相同），原因是呼吸作用消耗了一部分氧气．
（7）为了防止无关变量对实验结果的干扰，本实验还应设置对照实验，对照实验装置与实验组装置的区别是新鲜叶片改为经消毒的死叶片．

Answer 1

分析 植物在光照条件下进行光合作用，光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段在叶绿体的类囊体薄膜上进行水的光解，产生ATP和[H]，同时释放氧气，ATP和[H]用于暗反应阶段三碳化合物的还原，细胞的呼吸作用不受光照的限制，有光无光都可以进行，为细胞的各项生命活动提供能量．据此分析解答．

解答 解：（1）根据题意和图示分析可知：光照强度由0渐变为2.5千勒克斯时，光合作用强度小于呼吸作用强度，说明消耗的氧气多于产生的氧气，所以密封的试管内气体压强减小，液滴所在位置应在实验初始标记的左侧位置处．
（2）丙图表示的是光合作用和呼吸作用之间的关系，①④⑤表示的是氧气，②③⑥表示的是二氧化碳，光合作用的暗反应阶段需要消耗二氧化碳，反应场所在叶绿体基质，A表示的是叶绿体，发生的能量转化过程是光能转化成ATP中活跃的化学能，再转化成有机物中储存的活跃的化学能．进入线粒体参与呼吸作用的⑦表示的是丙酮酸和还原性氢．
（3）光照强度为10千勒克斯时，光合作用强度大于呼吸作用强度，所以叶片要从外界吸收二氧化碳，并放出氧气，因此对应图丙中存在的箭头有①②⑤⑥四个．
（4）总光合量=净光合量+呼吸量，图乙植物光照强度为15千勒克斯时，1小时气体体积为150毫升，所以光合作用产生的气体量为150+50=200毫升．
（5）假若在该植物的叶片上涂上一层凡士林，会阻碍二氧化碳的进入，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暗反应．
（6）由于呼吸作用消耗了一部分氧气，因此与植物的实际光合速率相比，用上述装置所测得的光合作用速率数值偏低．
（7）根据设计实验的对照原则和单一变量原则，为了防止无关变量对实验结果的干扰，本实验还应设置对照实验，对照实验装置与实验组装置的区别是新鲜叶片改为经消毒的死叶片．
故答案为：
（1）左侧
（2）②③⑥叶绿体基质 光能→活跃的化学能→稳定的化学能   丙酮酸  还原氢    
（3）①②⑤⑥
（4）200        
（5）暗反应
（6）偏低      呼吸作用消耗了一部分氧气
（7）新鲜叶片改为经消毒的死叶片．

点评 本题以测定光合作用速度为背景，考查光合作用和呼吸作用的相关知识，考查学生从材料中获取信息的能力和对知识的理解迁移能力，难度中等．