Question

【題目】將下列裝置均放于一定的氣壓、25℃恒溫的適宜環境中，且裝置2中的花生幼苗、培養液、容器等條件均與裝置1相同。請根據下圖的裝置分析回答下列問題：

（1）若要測定該幼苗在25℃時每小時消耗O2的量，應選用裝置________。要測定以上數據，除保持一定的溫度、氣壓等條件外，還必須將實驗裝置放于________的條件下。若要測定該幼苗在25℃時光合作用速率與光照強度的關系，應選用裝置________。

（2）收集（1）中數據得到如圖所示的曲線，則該幼苗在3 klx的光照強度下，每小時固定CO2________mmol；若把光照強度調整到1 klx，該幼苗能否正常生長，并說明原因： 。

（3）將裝置2放于適宜的溫度和光照條件下，限制幼苗生長的主要原因是__________________，將裝置1中的活塞關閉、刻度管密封并放在適宜的溫度和光照條件下，一段時間以后，容器內的氣體中_______的濃度將比空氣中的高。

（4）若將裝置1中的CO2緩沖液替換為20%的NaOH溶液，則在一段時間后花生幼苗細胞內的C3濃度將________，C5濃度將______。

Answer 1

【答案】（1）2 無光 1

（2）1 不能，此光照強度下光合作用速率等于呼吸作用速率，幼苗不生長

（3）容器內CO2不足 O2

（4）降低 升高

【解析】（1）分析題圖中的實驗裝置可知，裝置2燒杯中的溶液為NaOH溶液，其作用是吸收細胞呼吸產生的二氧化碳，所以裝置2可用于測定有氧呼吸速率；要測定該幼苗在25℃時每小時消耗O2的量，保持一定的溫度、氣壓等條件外，還必須將實驗裝置放于無光的條件下，以避免因花生幼苗進行光合作用產生氧氣而干擾實驗結果；裝置1燒杯中的溶液為CO2緩沖液，所以裝置1可用于測定測定該幼苗在25℃時光合作用速率與光照強度的關系。

（2）根據光合作用和呼吸作用反應式可知，呼吸作用過程中，O2的吸收速率＝CO2的釋放速率，光合作用過程中，O2的釋放速率＝CO2的吸收速率。根據曲線圖可知，該幼苗在3 klx的光照強度下，每小時固定CO2（實際光合作用量）＝凈光合作用量＋呼吸作用量＝0．6＋0．4＝1 mmol；若把光照強度調整到1 klx，根據曲線圖可知，此光照強度下光合作用速率等于呼吸作用速率，所以幼苗不能正常生長。

（3）若將裝置1中的CO2緩沖液替換為20%的NaOH溶液，則裝置內CO2含量將減少，所以一段時間后花生幼苗細胞內的C3濃度將降低；C5濃度將升高。

條件	過程變化	C3	C5	NADPH和ATP	模型分析
光照由強到弱，CO2供應不變	①過程減弱 ②③過程減弱 ④過程正常進行	增加	減少	減少或沒有
光照由弱到強，CO2供應不變	①過程增強 ②③過程增強 ④過程正常進行	減少	增加	增加
光照不變，CO2由充足到不足	④過程減弱 ①②③過程正常進行，隨C3減少②③減弱， ①過程正常	減少	增加	增加
光照不變，CO2由不足到充足	④過程增強 ①②③正常進行， 隨C3增加②③ 增強，①過程正常	增加	減少	減少