Question

（18分）如右图一所示，白光透过三棱镜后会按波长不同分散成为七色条带。现有多个图二所示的装置，A是活塞，B是玻璃罩，C是某植物，D是清水，E是红色水滴，F是带刻度尺的水平玻璃管，各个装置中植物的大小、生理状态都相同。将7套上述装置分别放在图一的1、2、3、4、5、6、7处，除光照外其他条件都完全相同且处于严格的最适状态，24小时后读取数据。每个装置红色液滴对应的初始刻度为0，零刻度右侧记为正值，零刻度左侧记为负值。

（1）该实验目的是探究          对光合作用速率的影响。

（2）图二装置实际上无法准确得到想要的数据。请在此基础上进行改进，使其能用于该实验测量植物的净光合速率和真光合速率。需要改动或添加的地方有：

①将7个装置中D里的清水改为          。

②为排出无关变量的影响，增加将装置中的C换成已经死亡的同样大小的植物的对照组。

③添加一个相同装置用于测量呼吸速率，D里的溶液应为      且将其置于        中。

（3）如果改动①中的某装置在某条件光照下所读数据是3，③添加的装置中所读数据是-2，则该植物在该光照条件下的真光合速率是     ；如果改进①中的某装置在某条件光照下所读数据是0，说明在此光照条件下，该植物的光合作用速率     （填“大于”、“等于”、“小于”）呼吸作用速率。

（4）如图中Ⅰ～Ⅴ表示该植物细胞某些代谢过程，a～e表示相关物质。请据图回答下列问题：

①图中Ⅰ～Ⅴ过程，能产生ATP的是        (用图中数字表示)，能在破伤风芽孢杆菌细胞中进行的过程是       (用图中数字表示)。

②请写出Ⅰ、Ⅱ过程的总反应式：         。

Answer

（1）不同波长的光（或光的波长）；

（2）①CO2缓冲液（或碳酸氢钠溶液）； ③ 氢氧化钠溶液；黑暗环境（无光环境）；

（3）5；等于；

（4）①Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ；Ⅴ；② （完全答对才给分）

【解析】

试题分析：（1）分析题意和题图可知，本实验的自变量为不同波长的光，因此实验目的是探究不同波长的光（或光的波长）对光合作用速率的影响。

（2）①如果装置中D中为清水，由于光合作用的进行会使容器中CO2浓度降低从而影响光合作用，因此清水可以改成CO2缓冲液（或碳酸氢钠溶液）；

③要想测定呼吸速率，可以把清水换成氢氧化钠溶液，并且置于黑暗条件下，那么容器中气体体积的变化即为氧气的变化量。

（3）如果改动①中的某装置在某条件光照下所读数据是3，表示净光合速率为3，③添加的装置中所读数据是-2，表示呼吸速率为2，则根据实际光合作用速率=净光合速率+呼吸速率，真正光合速率为5；若改进①中的某装置在某条件光照下所读数据是0，说明光合作用速率等于呼吸速率。

（4）①分析题图可知，Ⅰ为光反应阶段，Ⅱ为暗反应阶段，Ⅲ为有氧呼吸第三阶段，Ⅳ为有氧呼吸第二阶段，Ⅴ为有氧呼吸第一阶段，其中能产生ATP的是光反应阶段和有氧呼吸的三个阶段，即Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ过程；破伤风杆菌属于厌氧型生物，只能进行无氧呼吸，无氧呼吸的第一阶段与有氧呼吸第一阶段完全相同，即图中的V过程。

②图中的Ⅰ、Ⅱ过程为光合作用，总反应式见答案。

考点：本题考查光合作用和细胞呼吸的有关知识，意在考查考生识图能力和理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，包括运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法；能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论。