Question

2．为探究CO₂浓度和光照强度对植物光合作用的综合影响，某中学生物兴趣小组开展了相关课题研究．同学们设计了如图1所示的实验装置若干组，利用缓冲液维持密闭小室内CO₂浓度的相对恒定，在室温25℃的标准状况下进行了一系列的实验，对相应装置准确测量的结果如下表所示．请分析回答下列问题．

组别	实验条件		液滴移动 （mL/h）
	光强（lx）	CO2（%）
1	0	0.05	左移2.2.4
2	800	0.03	右移6.00
3	1000	0.03	右移9.00
4	1000	0.05	右移11.20
5	1500	0.05	右移11.20
6	1500	0.03	右移9.00

（1）组别1中液滴左移的生理原因是植物有氧呼吸消耗了氧气．组别6中液滴右移的生理植物光合作用产生的氧气量大于有氧呼吸消耗的氧气量．
（2）与组别3比较可知，限制组别2液滴右移的主要环境因素是光照强度；与组别4比较可知，限制组别3液滴右移的主要环境因素是CO₂浓度．
（3）兴趣小组的同学在实验过程中发现，若持续光照后突然停止光照，CO₂的固定速率也没有立即下降，结果如图2所示．试分析在黑暗开始后的20s内CO₂固定速率没有下降的原因是持续光照后突然停止光照，叶肉细胞中仍有少量[H]、ATP等暗反应所必需的物质，使暗反应仍可持
续进行一段时间，故CO2固定速率没有立即下降．
（4）根据表中数据，试计算组别5中植物1h内光合作用共产生的氧气有13.44毫升．

Answer 1

分析 在如图所示实验装置中，缓冲液能维持密闭小室空间CO₂浓度的相对恒定：当CO₂浓度升高时，缓冲液能吸收多余的CO₂，当CO₂浓度降低时，缓冲液能释放出CO₂以弥补其消耗．所以液滴的移动仅取决于小室内氧气的变化．

解答 解：（1）由于密闭小室内CO₂浓度是相对恒定的，组别1没有光照，装置内的植物进行有氧呼吸，消耗氧气导致液滴左移，给予一定的光照，装置内的绿色植物进行光合作用，当光合作用产生的氧气大于有氧呼吸消耗的氧气时，液滴右移．
（2）通过第2、3两组对比，光照强度增大，光合作用增强，故其限制因子是光照强度；第3、4两组对比，CO₂浓度增大，光合作用增强，故其限制因子是CO₂浓度．
（3）持续光照后突然停止光照，叶肉细胞中仍有少量[H]、ATP等暗反应所必需的物质，使暗反应仍可持续进行一段时间，故CO₂固定速率没有立即下降．
（4）第5组植物1h内中总光合产氧量为净光合产氧量+呼吸消耗量=11.20+2.24=13.44ml．
故答案为：
（1）植物有氧呼吸消耗了氧气 植物光合作用产生的氧气量大于有氧呼吸消耗的氧气量
（2）光照强度 CO₂浓度
（3）持续光照后突然停止光照，叶肉细胞中仍有少量[H]、ATP等暗反应所必需的物质，使暗反应仍可持续进行一段时间，故CO2固定速率没有立即下降
（4）13.44

点评 本题综合考查光合作用和呼吸作用的相关知识，意在考查学生的识图、分析图表的能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力．