Question

利用下列装置探究CO₂含量和光照强度对大豆光合作用的综合影响．实验时使用生长发育状况一致的大豆植株，在室温25℃下进行，通过缓冲液调节密室空间内CO₂浓度的相对恒定．对各组实验装置精确测量的液滴移动数值记录如下表（不考虑光照对室内温度的影响）．根据图表分析回答：

组别	光照（lx）	CO2（%）	液滴移动（mm/h）
…	…	…	…
6	800	0.03	62
7	1000	0.03	92
8	1000	0.05	112
9	1500	0.03	92
10	1500	0.05	112
…	…	…	…

（1）在较强光照下，每组装置中液滴向

 

移动，若将该装置放置于黑暗条件下，则装置中毛细刻度管内的液滴移动方向与强光照射下的相反，为什么？

 

．
（2）若在6、7组之间增加一组实验，光强为800lx，CO₂浓度为0.05%．预期这一条件下装置中液滴移动的范围是

 

mm/h之间．
（3）第7、9组的结果相同，限制第9组装置光合作用的主要因素是

 

．

Answer 1

考点：光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化,细胞呼吸的过程和意义

专题：

分析：结合题意分析图解：实验中植物既进行呼吸作用也进行光合作用．当呼吸作用强度大于光合作用强度时，氧气减少而二氧化碳增多，但多余的二氧化碳会被缓冲液吸收，所以气体总量减少，液滴会左移；当呼吸作用强度小于光合作用强度时，氧气增多而二氧化碳减少，但缓冲液能维持环境中二氧化碳的浓度，所以气体总量增加，液滴会右移．表格中可以看出，通过改变光照强度和二氧化碳浓度来观察液滴的移动距离．

解答： 解：（1）当光合作用大于呼吸作用时，产生的氧气大于呼吸作用消耗，而二氧化碳量由缓冲液进行调节，因此使表格中每组装置中液滴均右移．若将该装置放置于黑暗条件下，则短时间内装置中植物只能进行呼吸作用．由于呼吸作用过程中吸收氧气，释放二氧化碳，CO₂被缓冲液吸收，因此导致装置中气体密室内气体减少，气压降低，使细刻度管内的液滴向左方向移动．
（2）图中第6组的二氧化碳浓度为0.03%，光照强度800klx时，液滴右移60mm/h；比较第8、10组，发现二氧化碳浓度为0.05%时，光照强度为1000klx或1500klx时，液滴都右移112mm/h，说明了光强为800lx，CO₂为0.05%，液滴右移最小值为60mm/h、最大值为112mm/h．
（3）第7、9组二氧化碳浓度为0.03%时，光照强度为1000klx或1500klx时，结果相同，说明了二氧化碳浓度达到饱和了，但是比较第9和10组发现，在光照强度为1500klx时，二氧化碳浓度由0.03%增加到0.05%时，液滴右移距离增加了，说明了限制第9组装置光合作用的主要因素是二氧化碳浓度．
故答案为：
（1）右  细胞呼吸消耗氧气，释放CO₂，CO₂被缓冲液吸收，密室内气体减少，气压降低
（2）62～112 
（3）CO₂浓度

点评：本题具有一定的难度，考查影响光合作用的环境因素、光合作用和呼吸作用过程中水中氧元素的转移途径、主动运输等相关知识，本题将两种重要代谢作用的关系设计在一个密闭的装置中，同时又用缓冲液来调节装置中二氧化碳量，在解题时能够运用单一变量的原则分析实验表格．