Question

【題目】某池塘的水層由上至下分別為表水層、斜溫層、靜水層和底泥層，某興趣小組在冬夏兩季分別對該池塘的溫度和氧氣進行垂直結構分析，統計數據見下表：

水層		表水層	斜溫層	靜水層	底泥層
溫度（℃）	夏	25	14	8	4
	冬	2	3.8	4	4
O2（μLL﹣1）	夏	9.5	6.2	3.4	0.2
	冬	12	11.8	10.6	10.2

（1）從表中數據分析，夏季池塘中隨著水深的增加，O2含量下降，引起這種現象的非生物因素主要是_____；夏季各水層的O2含量低于冬季，其生物學原因是_____．

（2）夏季底泥層和表水層相比，O2含量非常低的原因是_____

（3）該興趣小組為了研究該池塘斜溫層中生物光合作用和有氧呼吸，設計了如下操作．

步驟一：將三個相同的透明玻璃瓶標號a、b、c，并將a用不透光的黑布包裹起來；

步驟二：用a、b、c三個瓶子均從池塘斜溫層取滿水，并 測定c瓶中水的溶氧量；

步驟三：將a、b兩瓶密封后_____，處理24小時；

步驟四：測定a、b兩瓶中水的溶氧量，三個瓶子的測量結果如圖所示．

①要使實驗更精準，需對步驟一做何改進？_____

②根據表中所給數據，可算出24小時內瓶中生物光合作用產生的氧氣量為_____mol/瓶，呼吸作用消耗的氧氣量為_____ mol/瓶．

③若測得的結果，a、b、c三個瓶氧氣含量基本一致（測量儀器正常），則最可能的原因是_____．

Answer 1

【答案】 光照和溫度 夏季各水層生物的呼吸作用強 底泥層因幾乎無陽光照射而缺少植物，多為需氧型生物 沉入池塘的斜溫層 分a、b、c三組，每組設置多個相同的透明玻璃瓶 k﹣v w﹣v 密封裝置有缺陷

【解析】試題分析：本題主要考查細胞呼吸和光合作用的過程及相關實驗：有氧呼吸的第一、二、三階段的場所依次是細胞質基質、線粒體基質和線粒體內膜；有氧呼吸第一階段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二階段是丙酮酸和水反應生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三階段是氧氣和[H]反應生成水，合成大量ATP。光合作用的光反應階段（場所是葉綠體的類囊體膜上）：水的光解產生[H]與氧氣，以及ATP的形成。光合作用的暗反應階段（場所是葉綠體的基質中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反應提供的ATP和[H]的作用下還原生成淀粉等有機物。

（1）從表中數據分析，夏季池塘中隨著水深的增加，O2含量下降，引起這種現象的原因是隨水深的增加，光照和溫度都逐漸降低，導致光合作用減弱，釋放的氧氣減少；夏季各水層生物的呼吸作用強，消耗氧氣增加，因此夏季各水層的O2含量低于冬季。

（2）夏季底泥層與表水層相比，O2含量非常低的原因是底泥層因幾乎無陽光照射而缺少植物，產生氧氣少，多為需氧型生物，氧氣消耗多。

（3）①要使實驗更精準，應該分a、b、c三組，每組設置多個相同的透明玻璃瓶。

②b瓶既進行有氧呼吸有進行光合作用，a和b兩瓶有氧呼吸強度相等，則光合作用產生氧氣量為 k-w+w-v=（k-v）mol/瓶；c瓶中的含氧含量即為初始含氧量，a瓶包裹黑膠布則只能進行有氧呼吸，不能進行光合作用，瓶中氧氣消耗，消耗量為（w-v）mol/瓶。

③若測得的結果，a、b、c三個瓶氧氣含量基本一致，則最可能的原因是密封裝置有缺陷。