Question

某实验小组利用如图所示装置进行光合作用和呼吸作用的有关实验：
（1）若研究细胞呼吸能产生二氧化碳，则应将实验装置

 

，A液为

 

．
（2）若要测定单位时间光合作用释放氧气速率，则应将实验装置

 

，A液为

 

．开始时两侧液面高度一致，16分钟后测得实验组带刻度的玻璃管两侧高度差为15个单位，对照组

 

两侧高度差为3个单位（均为左低右高），则光合作用释放氧气的速率为

 

单位/小时．
（3）实验小组利用该装置测定了甲、乙两种植物的氧气的释放量与光照强度的关系并绘制了两者的关系图，发现相同关照条件下两者的氧气释放量不同，而呼吸作用相同．可能与两种植物的色素含量不同有关，查看相关资料得知色素含量可以用分光光度法测量（各种物质的分子结构不同吸收光谱也各不相同，可以测定混合液中不同组分各自的吸收峰的吸光度，再通过公式计算出各自的含量．叶绿素a、b和胡萝卜素在95%乙醇中最大吸收波长分别为665nm、549nm、470nm．），于是设计了如下实验．请将实验补充完整：
①取甲、乙植物叶片各0.2克，分别放入研钵中，加入少量石英砂和

 

以及95%乙醇5mL，充分研磨成匀浆．
②将研磨液充分倒入离心管中，3000r/min离心5分钟．得到上清液．
③将两种上清液分别倒入25mL棕色容量瓶中，用95%乙醇定容．
④利用分光光度仪在

 

光照下分别测定两种上清液的额吸光度，以

 

为空白对照，并按照公式计算叶绿体中色素含量．

Answer 1

考点：细胞呼吸的过程和意义,光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化

专题：

分析：1、分析图解：该图是密闭装置，内有二氧化碳缓冲液，说明实验过程中二氧化碳浓度始终不变，因此刻度移动表示是氧气的变化量．
2、若要测定单位时间光合作用释放氧气速率，则应将实验装置置于充分光照下，A液为二氧化碳缓冲液，对照组应该将植株换成同样大小死的植株，其他条件相同，设置对照的目的是排除环境因素对实验结果的干扰，开始时两侧液面高度一致，16分钟后测得实验组带刻度的玻璃管两侧高度差为15个单位，对照组两侧高度差为3个单位，说明：16分钟内氧气光合作用释放的氧气体积是15-3=12，则光合作用释放氧气的速率为：

60

16

×12=45单位/小时．
3、提取叶绿体中的色素加入碳酸钙的目的是保护色素不被破坏，根据题意“叶绿素a、b和胡萝卜素在95%乙醇中最大吸收波长分别为665nm、549nm、470nm．）”所以提取出的色素应该在波长分别为665nm、549nm、470nm下分别测定两种上清液的额吸光度，而以不含色素，只含有95%乙醇作为对照组．

解答： 解：（1）若研究细胞呼吸能产生二氧化碳，则应将实验装置置于黑暗处，A液为澄清石灰水，根据澄清石灰水是否变浑浊，判别细胞呼吸能否产生二氧化碳．
（2）若要测定单位时间光合作用释放氧气速率，则应将实验装置置于充分光照下，A液为二氧化碳缓冲液，对照组应该将植株换成同样大小死的植株，其他条件相同，设置对照的目的是排除环境因素对实验结果的干扰，开始时两侧液面高度一致，16分钟后测得实验组带刻度的玻璃管两侧高度差为15个单位，对照组两侧高度差为3个单位，说明：16分钟内氧气光合作用释放的氧气体积是15-3=12，则光合作用释放氧气的速率为：

60

16

×12=45单位/小时．
（3）①提取叶绿体中的色素加入碳酸钙的目的是保护色素不被破坏．
④根据题意“叶绿素a、b和胡萝卜素在95%乙醇中最大吸收波长分别为665nm、549nm、470nm．）”所以提取出的色素应该在波长分别为665nm、549nm、470nm下分别测定两种上清液的额吸光度，而以不含色素，只含有95%乙醇作为对照组．
故答案为：
（1）置于黑暗处  澄清石灰水
（2）置于充分光照下  二氧化碳缓冲液   将植株换成同样大小死的植株，其他条件相同    45
（3）①碳酸钙
④波长分别为665nm、549nm、470nm下     95%乙醇

点评：本题考查了光合作用和呼吸作用的应用，属于中等难度习题，注重二者的区别和联系是解题的关键．