Question

10．图一：甲中放一盆正常生长的绿色植物，乙处为一装有清水的U形管，丙处放一只健康的小白鼠，丁中加入一定浓度的NaOH溶液，在适宜的温度下进行实验．图二表示该植物在适宜的温度和其它相关条件下净光合速率的变化趋势．据图分析回答下面的问题．

（1）图一中开关①打开，②③关闭，若不给光照，装置内CO₂（物质）含量将增加．
（2）图一中开关①打开，②③关闭，若给予适宜的光照，同时给装置甲中的植物提供适量的含¹⁸O标记的水，装置丙中小白鼠能较长时间的存活，小鼠体内含¹⁸O的物质产生的场所是线粒体（线粒体内膜）．这段时间内C处液面保持不变（选填“逐渐上升”或“逐渐下降”或“保持不变”）．随后开关①关闭，②③打开，甲中生物叶肉细胞的C₅含量增加．一段时间后，小白鼠血液中的乳酸（物质）将会有所积累．
（3）据图二分析，该植物的呼吸速率在上述条件变化下相同（选填“相同”或“不同”）；当CO₂浓度为c时，不同光强组净光合速率不同的原因：在一定的光照强度范围内，随着光照强度的增加，光反应速率增加，总光合速率增加，而呼吸速率保持不变，从而净光合速率增加．
（4）由上述一系列实验可知，影响光合作用的环境因素有光照强度、CO₂浓度等．

Answer 1

分析 分析装置图一：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．
装置丁处的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．
分析图二：该图表示光照强度与二氧化碳浓度对净光合速率的影响．

解答 解：（1）图一中开关①打开，②③关闭，丁处的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）开关①关闭，②③打开，此时甲处的植物会进行光合作用吸收二氧化碳释放氧气，小鼠会进行呼吸作用吸收氧气释放二氧化碳，线粒体中的有氧呼吸第三阶段[H]与¹⁸O的氧气结合生成水，此时，有氧呼吸消耗的氧气量与释放的二氧化碳量相等，C处液面保持不变．开关①关闭，②③打开时，丁处的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，导致甲中植物叶肉细胞的C₅含量增加；随时间延长，装置中CO₂量越来越少，光合作用下降，因此O₂产生量越来越少，最终会导致丙中小鼠进行无氧呼吸积累较多的乳酸．
（3）图二中，呼吸作用受温度影响，由于温度没有改变，所以该植物的呼吸速率在上述条件变化下相同．当CO₂浓度为c时，在一定的光照强度范围内，随着光照强度的增加，光反应速率增加，总光合速率增加，而呼吸速率保持不变，从而净光合速率增加，故不同光强组净光合速率不同．
（4）由题目实验可知，影响光合作用的环境因素有光照强度、CO₂浓度等．
故答案为：
（1）CO₂   　
（2）线粒体（线粒体内膜）    保持不变   增加   乳酸
（3 ）相同     在一定的光照强度范围内，随着光照强度的增加，光反应速率增加，总光合速率增加，而呼吸速率保持不变，从而净光合速率增加
（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．