Question

某科研小组为探究植物光合作用速率的变化情况，设计了由透明的玻璃罩构成的小室（如图A所示）。

（1）将该装置放在自然环境下，测定夏季一昼夜小室内植物氧气释放速率的变化，得到如图B所示曲线， 那么影响小室内植物光合作用速率变化的主要环境因素是__________________。

（2）若0时开始实验，初始液滴位置为0，时观察到A装置中液滴的位置如图所示，那么产生此结果的原因是_____________。装置A刻度管中的液滴移到最左点时对应B图中的_____________点。

（3）d、e、f三点中，植株体内有机物总量最少的点是_____________点，de段ATP的消耗速率_____（加快/减慢/不变），如果d、f时间所合成的葡萄糖速率相等，则b、d、f三点的呼吸强度的比较结果是__________________________。

（4）如果要测定该植物实际光合作用的速率，该如何设置对照实验？对照试验：________________。若在单位时间内，实验组读数为M，对照组读数为N，该植物实际光合作用的速率可表示为___________________。

Answer

光照强度、温度 植物有氧呼吸消耗氧气 8（或c） d 减慢 f＞d＞b 设置如A一样的装置，遮光放在和A相同的环境条件下作对照 M—N

【解析】试题分析：图A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。液滴移到最右边，此时一天中储存氧气最多，图B中g点表示光合作用与呼吸作用相等，超过该点将消耗氧气，所以g点时储存氧气最多。由数据可知，相同的时间刻度变化越来越小，说明释放的氧气量在减少，对应图B中de段或fg段。

（1）影响光合作用的因素主要有光照强度、温度、二氧化碳浓度等．图A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，那么影响小室内植物光合作用速率变化的主要环境因素就只有光照强度和温度。

（2）2时观察到A装置中液滴的位置左移，原因是植物有氧呼吸消耗氧气小室内的气压下降，液滴左移造成的。8（或c）表示光补偿点，此时呼吸作用强度等于光合作用强度，此前呼吸作用一直大于光合作用，故装置A刻度管中的液滴移到最左点时对应B图中的8（或c）。

（3）d、e、f三点中，小室内氧气的释放持续进行，即有机物的合成与积累持续进行，所以植株体内有机物总量最少的点是d点，de段出现的原因主要是小室内气温过高气孔关闭正常二氧化碳供应不足，光反应产生的ATP的消耗速率减慢造成的。如果d、f时间所合成的葡萄糖速率相等，但f点的氧气释放速率降低，说明呼吸作用高于d点，而b点呼吸作用最低，所以三点的呼吸作用速率大小为：f＞d＞b。

（4）如果要测定该植物真正光合作用的速率，还需要测定出呼吸速率，具体做法是设置A装置完全相同的C装置，将C装置遮光放在与A相同的环境条件下。测得单位时间内，实验组读数为M，对照组读数为N，该植物真正光合作用的速率是=净光合速率+呼吸作用速率=M-N或M+|N|。

【点睛】解答本题关键是能分析出图A装置中液滴移动的原理，以及装置中二氧化碳缓冲液的作用，理解该装置是测量净光合作用的。