Question

【题目】下图I中放一盆正常生长的绿色植物，II处为一U型管，III处放一只健康的小白鼠，Ⅵ处为一定浓速度的NaOH溶液，V使装置中的空气以一定速度按箭头方向流动，在适宜的温度下进行以下实验。据图分析回答：

(1)开关①打开，②③关闭，如果不给光照，装置内空气中____________(物质)含量增加。给装置I中的植物适量的含18O标记的水、无机盐，同时给予适宜光照，一段时间后，B处的____________(物质)多于D处。小鼠体内含18O的物质有____________(至少写出两种)。

(2)开关①关闭，②③打开，同样光照条件下，C处液面____________(上升、下降)；I中生物刚开始产生O2较多，但随时间延长，O2产生量越来越少，原因是____________。一段时间后，Ⅲ中的小白鼠体内____________(物质)将会略有积累。

(3)由此实验可知影响光合作用的外界因素有____________(至少写出两种)。

Answer 1

【答案】 CO2 O2 H2O和CO2 上升 装置中CO2量越来越少，光合作用强度下降 乳酸 光照强度和CO2浓度

【解析】分析装置图：在黑暗条件下，植物和小鼠均只进行呼吸作用，此时吸收氧气释放二氧化碳；在光照条件下，植物进行光合作用和呼吸作用，而小鼠仍只进行呼吸作用。装置Ⅳ处的NaOH溶液会吸收流动空气中的二氧化碳，会使装置中气体总量减少，并且光合作用原料减少，抑制光合作用。

(1)图1开关(1)打开，(2)(3)关闭，表示Ⅳ处的NaOH溶液不吸收二氧化碳。如果不给光照，装置内的植物和小鼠均进行呼吸作用，此时会消耗装置内的氧气，释放二氧化碳，导致装置中二氧化碳量增加。同样条件下，给装置Ⅰ充足的水、矿质元素，同时给以光照一段时间内，此时Ⅰ处的植物会进行光合作用吸收二氧化碳释放氧气，而当空气流动到Ⅲ处时，小鼠会进行呼吸作用吸收氧气释放二氧化碳，因此B中O2相对多，D处CO2相对多。小鼠在有氧呼吸第二阶段利用含18O的水，产生出含180的CO2；小鼠在有氧呼吸第三阶段中，利用绿色植物利用含18O的水产生的含 18O的氧气与[H]结合再次生成含18O的水,所以小鼠体内含18O的物质有H2O和CO2。

(2)开关(1)关闭，(2)(3)打开时，空气就会经过装置Ⅳ，Ⅳ处的NaOH溶液会吸收空气中的二氧化碳。同样光照条件下，因为装置中二氧化碳被吸收，导致装置中气体总量减少，因此C液面上升；Ⅰ中生物刚开始产生O2较多，但随时间延长，装置中CO2量越来越少，光合作用强度下降，因此O2产生量越来越少。此时植物的光合速率将不断减慢，氧气产生减少，最终会导致Ⅲ中小鼠进行无氧呼吸积累较多的乳酸。

(3)由上述一系列实验可知，影响光合作用的外界因素有光照强度、CO2浓度等。