Question

【題目】如圖一所示，白光透過三棱鏡后會按波長不同分散成為七色條帶。現有多個圖二所示的裝置，A是活塞，B是玻璃罩，C是某植物，D是清水，E是紅色水滴，F是帶刻度尺的水平玻璃管，各個裝置中植物的大小、生理狀態都相同。將7套上述裝置分別放在圖一的1、2、3、4、5、6、7處，除光照外其他條件都完全相同且處于嚴格的最適狀態，24小時后讀取數據。每個裝置紅色液滴對應的初始刻度為0，零刻度右側記為正值，零刻度左側記為負值。請回答：

（1）圖二裝置實際上無法準確得到想要的數據，請在此基礎上進行改進，使其能用于該實驗測量植物的凈光合速率和呼吸速率。需要改動或添加的地方有：

①將7個裝置中D里的清水改為 。

②為排除無關變量的影響，增加將裝置中的C換成已經死亡的同樣大小的植物的對照組。

③添加一個相同裝置用于測量呼吸速率，D里的溶液應為 ，且將裝置置于 中。

（2）如果改進①中的某裝置在某條件光照下所讀數據是0，說明在此光照條件下，該植物的光合作用速率______（填“大于”、“等于”、“小于”）呼吸作用速率。如果改動①中的某裝置在某條件光照下所讀數據是3，③添加的裝置中所讀數據是-2，則該植物在該光照條件下的總光合速率是______。

（3）圖三中若Ⅰ～Ⅴ表示該植物細胞某些代謝過程，a～e表示相關過程中的代謝產物。則能在破傷風芽孢桿菌細胞中進行的過程是 （用圖中數字表示）。

（4）該實驗目的是探究 對光合作用速率的影響。

Answer 1

【答案】（1）①CO2緩沖液（或NaHCO3溶液） ③NaOH溶液 黑暗環境

（2）等于 5

（3）Ⅴ

（4）不同波長的光

【解析】

試題分析：（1）依題意可知：實驗裝置是放在經過三棱鏡后按波長不同分散成七色條帶的1、2、3、4、5、6、7處，因此該實驗目的是探究不同波長的光（或光的波長）對光合速率的影響。①要探究“在不同波長的光下，該植物的凈光合速率和真光合速率的變化情況”則需要分別測得凈光合速率和呼吸速率。測凈光合速率需要將7個裝置中D里的清水改為CO2緩沖液（或NaHCO3溶液）。③測呼吸速率，需要排除光合作用的干擾，所以添加的那個相同裝置的D里的溶液，應為能夠吸收CO2的NaOH溶液，且將裝置置于黑暗環境中。

（2）如果改進①中的某裝置在某條件光照下所讀數據是0，即為凈光合速率，說明在此光照條件下，該植物的光合作用速率等于呼吸作用速率。如果改動①中的某裝置在某條件光照下所讀數據是3，即凈光合速率＝3，③添加的裝置中所讀數據是-2，即呼吸速率＝-2。根據真光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率可知，該植物在該光照條件下的總光合速率是3＋2＝5。

（3）分析題圖三可知，Ⅰ是光反應，Ⅱ是暗反應，Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分別是有氧呼吸的第三、第二、第一階段，有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段完全相同。破傷風芽孢桿菌的代謝類型是異養厭氧型，所以能在破傷風芽孢桿菌細胞中進行的只能是圖中的Ⅴ。

（4）結合對（1）的分析可知：該實驗目的是探究不同波長的光對光合作用速率的影響。