Question

【題目】取同一植物形態(tài)、大小、生長(zhǎng)發(fā)育狀況相同的四張葉片按如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，燒杯中液體可保證葉片所需的水與礦質(zhì)元素的正常供應(yīng)，氣體的移動(dòng)可以通過(guò)觀察油滴的運(yùn)動(dòng)判斷如下圖1。

（1）適宜的光照下，圖1中裝置A中油滴移動(dòng)情況是________，原因_______________。

（2）能否直接用圖1中C、D裝置證明光合作用需要CO2，為什么？__________________。如果用B、C裝置證明光合作用需要CO2，應(yīng)該將葉片怎樣處理？_________。

（3）將圖2所示的裝置放在自然環(huán)境下，通過(guò)觀察裝置中液滴移動(dòng)的位置，可以用來(lái)測(cè)定夏季一晝夜(零點(diǎn)開(kāi)始)小室內(nèi)氧氣釋放速率的變化，液滴移到最右點(diǎn)是在一天中的______（填“早晨”、“正午”或“傍晚”）時(shí)刻；要測(cè)定圖2裝置中植物的呼吸作用強(qiáng)度，還需添加一個(gè)如圖2一樣的裝置，將該裝置_______處理，控制與圖2相同的環(huán)境條件；每隔20分鐘記錄一次液滴刻度數(shù)據(jù)，分析得出結(jié)論即可。

（4）研究人員想利用先進(jìn)的化學(xué)檢測(cè)技術(shù)，模擬光合作用中卡爾文循環(huán)的實(shí)驗(yàn)。他們?cè)谶m宜溫度和光照條件下，向圖2所示的裝置通入14CO2。當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到0.5 s時(shí)，14C出現(xiàn)在A中；反應(yīng)進(jìn)行到5s時(shí)，14C出現(xiàn)在(CH2O)和B中。該實(shí)驗(yàn)的方法是________，實(shí)驗(yàn)的自變量是______________________，實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖茄芯?/span>______________________。

Answer 1

【答案】 不移動(dòng) 光合作用吸收的CO2體積等于釋放出的O2體積，呼吸作用吸收的O2體積等于釋放出的CO2的體積 不能，不符合單一變量原則 饑餓處理 傍晚 遮光（或黑暗處理 同位素標(biāo)記法 反應(yīng)時(shí)間 CO2中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中碳的途徑

【解析】【試題分析】

本題考查光合作用和呼吸作用物質(zhì)變化，以及影響光合作用的環(huán)境因素等相關(guān)知識(shí)，意在考查考生的理解應(yīng)用能力、析圖能力、實(shí)驗(yàn)分析能力和實(shí)驗(yàn)修訂能力。根據(jù)題意和圖示分析可知：圖2是密閉裝置，內(nèi)有二氧化碳緩沖液，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)過(guò)程中二氧化碳濃度始終不變，因此刻度移動(dòng)表示是氧氣的變化量，液滴移到最右邊，此時(shí)一天中儲(chǔ)存氧氣最多。

（1）根據(jù)光合作用和有氧呼吸的總反應(yīng)式可知，光合作用吸收的CO2體積等于釋放出的O2體積，呼吸作用吸收的O2體積等于釋放出的CO2的體積，因此氣體壓強(qiáng)不變，所以A裝置液滴不移動(dòng)。

（2）要證明光合作用需要CO2，則自變量為CO2，其他條件都應(yīng)相同，但C、D裝置不符合單一變量原則，所以不能直接用圖1中C、D裝置證明光合作用需要CO2；如果用B、C裝置證明光合作用需要CO2，應(yīng)該將葉片葉片饑餓處理消耗掉原有淀粉，有利于檢測(cè)是否新產(chǎn)生淀粉。

（3）到傍晚的時(shí)候，經(jīng)過(guò)一天的光合作用，積累的氧氣最多，所以液滴移至最右；要測(cè)定圖2裝置中植物的呼吸作用強(qiáng)度，實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路是：①設(shè)置如圖2一樣的裝置，將該裝置遮光或黑暗處理；②控制與圖2相同的環(huán)境條件；③每隔20分鐘記錄一次液滴刻度數(shù)據(jù)。

（4）在適宜溫度和光照條件下，向圖2所示的裝置通入14CO2，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到0.5 s時(shí)，14C出現(xiàn)在A中；反應(yīng)進(jìn)行到5 s時(shí)，14C出現(xiàn)在(CH2O)和B中。該實(shí)驗(yàn)是通過(guò)控制反應(yīng)時(shí)間來(lái)探究CO2中碳原子的轉(zhuǎn)移路徑，用到的實(shí)驗(yàn)方法為同位素標(biāo)記法。所以實(shí)驗(yàn)的自變量是反應(yīng)時(shí)間。