Question

【题目】图甲是探究光合作用的装置图，图乙是探究光照强度对光合作用强度影响的装置图。请据图回答问题：

(1)用阻断剂阻断叶片a的有机物输出，若初始时测定叶片质量为X mg，黑暗处理1h后叶片质量为Y mg，再光照处理1h后叶片质量为Z mg（以上测定值均为叶片干重），则该叶片的呼吸速率可表示为_____mg/h，净光合速率可表示为_________mg/h。

(2)若要用图甲所示装置来探究氮元素是否为植物的必需矿质元素，则应该再增加一个装置，所增装置该如何设置？________。

(3)若在某光照强度下，图乙装置中液滴左移，说明此时植物________。若液滴右移，则单位时间内右移的距离可以代表植物________速率。

Answer 1

【答案】 X—Y Z—Y 将水槽中的完全培养液替换成等量只缺少氮元素的完全培养液，其他条件与图甲所示装置完全相同 光合速率小于呼吸速率（从环境中吸收氧气） 净光合

【解析】试题呼吸速率是指植物叶片在单位时间（1h）内干物质的减少量或氧气消耗量或CO2的产生量；净光合速率是指植物叶片单位时间内（1h）内干物质的增加量或CO2的吸收量或氧气的释放量；如果要用甲装置来探究N元素是否为植物所需的必需元素，则通过完全培养液中是否缺N进行对照实验，观察植物是否能正常生长发育即可。装置乙可用于测定植物光合速率和呼吸速率的大小，由于密闭小室内装有CO2缓冲液，说明CO2浓度不变，引起刻度导管上液滴移动的原因是密闭小室内氧气含量的变化。当液滴左移，说明密闭小室内氧气减少，植物的呼吸速率大于光合速率；液滴不移，说明植物呼吸速率等于光合速率；当液滴右移，说明密闭小室内氧气增多，植物光合速率大于呼吸速率。

（1）根据呼吸速率和净光合速率的概念可知，结合题意，由于植物叶片干重在黑暗下会因呼吸作用而减少，所以植物叶片的呼吸速率=X-Y (mg/h)；当叶片继续在光照下1h，叶片干重因光合作用而增加，所以叶片的净光合速率=Z-Y(mg/h)。

（2）根据实验设计要遵循对照原则，用图甲所示装置来探究氮元素是否为植物的必需矿质元素，则应该再增加一个完全培养液中缺少N的装置，而其他条件与图甲所示装置完全相同的实验组进行对照实验。

（3）结合前面的分析可知，装置乙中液滴左移，说明密闭小室内氧气含量减少，是因为植物从环境中吸收了氧气，此过程植物光合速率小于呼吸速率；当液滴右移，说明密闭小室内氧气含量增加，是因为植物光合速率大于呼吸速率，单位时间释放的氧气量代表的植物的净光合速率。