Question

【題目】圖甲是探究光合作用的裝置圖，圖乙是探究光照強度對光合作用強度影響的裝置圖。請據圖回答問題：

(1)用阻斷劑阻斷葉片a的有機物輸出，若初始時測定葉片質量為X mg，黑暗處理1h后葉片質量為Y mg，再光照處理1h后葉片質量為Z mg（以上測定值均為葉片干重），則該葉片的呼吸速率可表示為_____mg/h，凈光合速率可表示為_________mg/h。

(2)若要用圖甲所示裝置來探究氮元素是否為植物的必需礦質元素，則應該再增加一個裝置，所增裝置該如何設置？________。

(3)若在某光照強度下，圖乙裝置中液滴左移，說明此時植物________。若液滴右移，則單位時間內右移的距離可以代表植物________速率。

Answer 1

【答案】 X—Y Z—Y 將水槽中的完全培養液替換成等量只缺少氮元素的完全培養液，其他條件與圖甲所示裝置完全相同 光合速率小于呼吸速率（從環境中吸收氧氣） 凈光合

【解析】試題呼吸速率是指植物葉片在單位時間（1h）內干物質的減少量或氧氣消耗量或CO2的產生量；凈光合速率是指植物葉片單位時間內（1h）內干物質的增加量或CO2的吸收量或氧氣的釋放量；如果要用甲裝置來探究N元素是否為植物所需的必需元素，則通過完全培養液中是否缺N進行對照實驗，觀察植物是否能正常生長發育即可。裝置乙可用于測定植物光合速率和呼吸速率的大小，由于密閉小室內裝有CO2緩沖液，說明CO2濃度不變，引起刻度導管上液滴移動的原因是密閉小室內氧氣含量的變化。當液滴左移，說明密閉小室內氧氣減少，植物的呼吸速率大于光合速率；液滴不移，說明植物呼吸速率等于光合速率；當液滴右移，說明密閉小室內氧氣增多，植物光合速率大于呼吸速率。

（1）根據呼吸速率和凈光合速率的概念可知，結合題意，由于植物葉片干重在黑暗下會因呼吸作用而減少，所以植物葉片的呼吸速率=X-Y (mg/h)；當葉片繼續在光照下1h，葉片干重因光合作用而增加，所以葉片的凈光合速率=Z-Y(mg/h)。

（2）根據實驗設計要遵循對照原則，用圖甲所示裝置來探究氮元素是否為植物的必需礦質元素，則應該再增加一個完全培養液中缺少N的裝置，而其他條件與圖甲所示裝置完全相同的實驗組進行對照實驗。

（3）結合前面的分析可知，裝置乙中液滴左移，說明密閉小室內氧氣含量減少，是因為植物從環境中吸收了氧氣，此過程植物光合速率小于呼吸速率；當液滴右移，說明密閉小室內氧氣含量增加，是因為植物光合速率大于呼吸速率，單位時間釋放的氧氣量代表的植物的凈光合速率。