Question

取一植物形态、大小、生长发育状况相同的四张叶片按下图进行实验，烧杯中的液体可以保证叶片所需的水与矿质元素的正常供应，气体的移动可以通过观察油滴的运动判断．（不考虑气体在水中的溶解与外界气压的变化和蒸腾作用的影响）

（1）适宜的光照下，装置A中油滴的移动情况是

 

，原因是

 

．
（2）适宜的光照下短时间内装置B中油滴的移动情况是

 

，此时装置B中的净光合量

 

零（填“大于”、“小于”或“等于”）．放置一段时间后，装置中的氧气消耗完，这时油滴的移动方向是

 

，写出反应方程式：

 

．
（3）分析装置C中的油滴移动情况与光合作用和呼吸作用的关系：

 

．
（4）如果将C装置突然从光下移动到黑暗处，短时间内叶肉细胞中的ATP、C₃、C₅的物质含量分别怎样变化？

 

．要测定叶片细胞呼吸的强度最好选择装置

 

．

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：分析实验装置图可知：A装置中放置了清水，并且在光照条件下，此时既进行光合作用又进行呼吸作用，但是两个生理作用吸收的气体和释放的气体量相等．
B装置中放置了NaOH溶液，该溶液能够吸收装置中的二氧化碳，因此装置中气体量的变化可表示氧气的变化，同时也会导致植物光合作用原料不足．
C装置中放置了碳酸氢钠溶液，该溶液可以为光合作用提供稳定的二氧化碳，因此装置中气体量的变化可表示氧气的变化．
D装置与B装置基本相同，只是放在黑暗条件下，因此只能进行呼吸作用，因此油滴的运动表示有氧呼吸消耗的氧气．

解答： 解：（1）植物光合作用消耗二氧化碳和产生的氧气量相等，同时呼吸作用消耗的氧气也等于释放的二氧化碳，因此气体压强不变，所以A装置液滴不移动．
（2）B装置中NaOH吸收了CO₂，植物无法进行光合作用，细胞呼吸消耗氧气，产生的CO₂被吸收，气体压强减小，有色液滴左移，净光合作用量小于零．放置一段时间后，装置中的氧气消耗完，这时油滴将不移动，进行无氧呼吸，反应式为C₆H₁₂O₆

酶

2C₂H₅OH+2CO₂+能量．
（3）C装置CO₂缓冲液维持CO₂相对稳定，因此装置中气体量的变化可表示氧气的变化．①当光合作用大于呼吸作用时，向右移动；②当光合作用等于呼吸作用时，不移动；③当光合作用小于呼吸作用时，向左移动．
（4）如果将C装置突然从光下移动到黑暗处，光反应产生的[H]和ATP提供减少，C₃化合物还原减慢，因此短时间内叶肉细胞中的C₃物质含量上升，C₅减少．证明光合作用需要光的实验就是把B、D组中NaOH溶液换成CO₂缓冲液，保证CO₂的供应，测细胞呼吸时防止光合作用对其影响，所以对其黑暗或遮光处理．
故答案为：
（1）不移动     光合作用吸收的二氧化碳体积等于释放出的氧气体积，呼吸作用吸收的氧气体积等于释放出的二氧化碳的体积
（2）向左移动     小于   不移动   C₆H₁₂O₆

酶

2C₂H₅OH+2CO₂+能量
（3）①当光合作用大于呼吸作用时，向右移动；
②当光合作用等于呼吸作用时，不移动；
③当光合作用小于呼吸作用时，向左移动（因为CO₂缓冲液在CO₂浓度低时可以释放出CO₂，而在其浓度高时要被吸收，从而保证里面CO₂浓度的稳定）
（4）ATP减少，C₃增加，C₅减少    D

点评：本题难度适中，属于考纲中理解、应用层次的要求，考查了与光合作用有关的探究实验以及影响光合作用的环境因素等知识，在设置对照实验时要遵循单一变量和对照性原则，解答本题的关键是比较四个实验装置的区别，理解NaOH溶液和CO₂缓冲液在实验的作用．