Question

【題目】自然界的蒲公英有兩種類型：一種蒲公英葉片大、多數是全緣（葉邊緣完整）；另一種蒲公英葉片小、葉緣缺刻大、呈鋸齒狀。蒲公英葉片的大小和形狀會受其生存環境的影響。葉大全緣的蒲公英其光合能力較強，但易倒伏；葉小缺刻的蒲公英雖光合作用弱但可抗倒伏。

（1）某校生物小組做了一個實驗：在野外選取一株生長良好的蒲公英，將其根刨出來，在同一直根上切取相似的兩段，這兩段的基因型____________（不同、部分相同、相同）。把這兩段根放在潮濕沙土中催芽后，移栽到裝有沃土的花盆甲、乙中，甲盆放在向陽無風處，乙盆放在蔽陰有風處，請預測甲盆葉形是______________。

（2）將其中一種蒲公英放入圖裝置，

探究其光合作用速率。當裝置中CO2濃度降低時，碳酸氫鈉溶液可分解補充，但裝置中CO2濃度升高時，碳酸氫鈉溶液不能吸收。將該裝置放在20℃、一定光照的環境中。實驗開始時，針筒的讀數是0.2mL，毛細管內的水滴在位置X。30分鐘后，針筒的容量需要調至0.6mL的讀數，才能使水滴仍維持在X的位置。據此實驗回答下列問題：

①以釋放出的氧氣量來代表光合作用速率，該植物的凈光合作用速率是___mL/h。

②用這一方法測量光合作用速率，比實際的光合速率低，原因是________。

③某同學想探究影響光合作用的因素有哪些，他重新設計了A、B兩個相同的裝置。其中A裝置實驗時是在原實驗的基礎上只增強了光照強度，重復上述實驗，結果針筒的容量仍維持在0.6mL讀數處。而B實驗裝置只提升溫度至30℃，重復上述實驗，發現針筒容量需要調至0.8mL讀數才能使水滴維持在X的位置上。通過這兩個實驗說明原實驗中________；________。

④若想知道該植株的實際光合作用速率，則還需測定出該植株的呼吸作用速率（不考慮無氧呼吸）。若仍用該裝置來進行操作，則需作哪兩方面的改進？_________；_______。

Answer 1

【答案】 相同 葉大全緣 0.8 植物同時進行呼吸作用，消耗了氧氣 光照強度已達到光飽和點 溫度還沒有達到最適宜的溫度（從20--30℃的過程中，隨著溫度的升高，光合作用強度不斷升高） 將裝置中的碳酸氫鈉換成氫氧化鈉 實驗時置于暗處進行

【解析】試題分析：影響光合作用的外界因素有光照強度、CO2的含量，溫度等，其內部因素有酶的活性、色素的數量、五碳化合物的含量等；光照強度主要影響光反應，CO2的含量和溫度主要影響暗反應，色素的數量主要影響光反應，五碳化合物的含量主要影響暗反應中二氧化碳的固定。

（1）由于蒲公英植株上的所有細胞來自于同一個受精卵，所以同一直根上不同段的細胞的基因型是相同的；由題意可知，蒲公英葉片的大小和形狀會受其生存環境的影響。葉大全緣的蒲公英其光合能力較強，但易倒伏；葉小缺刻的蒲公英雖光合作用弱但可抗倒伏，由于甲盆放在向陽無風處，光照充足，光合作用強，故表現型為葉大全緣。

（2）①30分鐘內，針筒的讀數由0.2 mL變為0.6mL，說明產生了0.4mL的氧氣，因此，植物的凈光合速率是0.8 mL/h。

②由于植物在進行光合作用的同時，也進行呼吸作用，消耗了部分氧氣，所以測量提出的光合作用速率，比實際的光合速率為低。

③A裝置實驗時是在原實驗的基礎上只增強了光照強度，重復上述實驗，結果針筒的容量仍維持在0.6mL讀數處，說明光照強度已達到光飽和點，B實驗裝置只提升溫度至30℃，重復上述實驗，發現針筒容量需要調至0.8mL讀數才能使水滴維持在X的位置上，說明溫度還沒有達到光合作用的最適溫度，因而放出等多的氧氣，使裝置壓強增大，而必須使針筒容量需要調至0.8mL讀數才能使水滴維持在X的位置。

④用該裝置驗證CO2是植物進行光合作用的必要原料需要將裝置內的二氧化碳除掉作為對照，可以將碳酸氫鈉溶液換成氫氧化鈉溶液吸收裝置內的二氧化碳，同時植物的呼吸作用也會影響瓶內氧氣的體積變化，即使其中氧氣減少，用該方法測得的光合作用速率比實際光合速率低，在無光環境中，綠色植物只能進行呼吸作用，對玻璃瓶進行遮光處理，根據瓶內氧氣體積的變化可測得呼吸速率。