Question

某转基因作物有很强的光合作用强度。某中学生物兴趣小组在暑假开展了对该转基因作物光合强度测试的研究课题，设计了如下装置。请你利用下列装置完成光合作用强度的测试实验，并分析回答有关问题。

说明：可根据实验需要选择NaOH溶液或NaHC0₃溶液加入D烧杯中。

（1）先测定植物的呼吸作用强度，此时D烧杯中应加入_____________溶液，并必须对装置做_____________处理。

（2）再测定植物的净光合作用强度，此时D烧杯中应加入_____________溶液，并将装置放在____________环境下。

（3）实验操作30分钟后，记录甲、乙装置红墨水滴移动情况:

实验目的	装置	实验1小时后红墨水滴移动情况
测定植物呼吸作用	甲装置	___________(填左或右移）3厘米
乙装置	右移1厘米
测定植物净光合作用	甲装置	___________(填左或右移）9厘米
乙装置	右移1厘米

Answer

NaOH溶液 遮光处理 NaHC03溶液 光照充足、温度相同的环境 左 右

【解析】试题分析：分析实验装置图：测定植物呼吸作用时，甲装置应该放置于暗处，且D中应该放NaOH，目的是吸水呼吸作用释放的二氧化碳，所以甲装置测量的是氧气的消耗量；测定植物净光合作用时，甲装置D中应该放碳酸氢钠，目的是为光合作用提供二氧化碳，此时测定的是氧气的释放量。

（1）要测光合作用强度必须先测呼吸作用强度，在测呼吸作用强度时一定要将实验装置置于黑暗条件下，使植物只进行呼吸作用。用NaOH溶液除去玻璃钟罩内的CO2，植物呼吸作用消耗一定量O2，释放等量CO2，而CO2被NaOH溶液吸收，根据玻璃钟罩内氧气体积的减少量即可测呼吸作用强度。

（2）净光合作用强度的测试实验要满足光合作用的条件：充足的光照、一定浓度的CO2（由NaHCO3溶液提供），光合作用过程中消耗一定量CO2，释放等量O2，而CO2由NaHCO3溶液提供，因此，玻璃钟罩内气体体积的变化只受O2释放量的影响，而不受CO2气体减少量的影响。

（3）根据以上装置可得，在测定呼吸作用速率时，装置中气体量主要是氧气的消耗，因此甲装置中液滴左移；在测定净光合速率时，由于二氧化碳维持相对稳定，气体变化主要是光合作用氧气的净释放，因此液滴右移。

【点睛】本题结合图表，考查影响光合速率的因素、测定呼吸速率及光合速率的实验，重点考查考查分析实验装置图的能力。本题的难点是测定呼吸速率及光合速率的实验，要求学生能根据所给实验材料和实验装置图，完善实验过程，选择适宜的试剂，准确判断不同条件下红墨水滴的移动方向，关键是理解D中放不同试剂后，甲装置测定的数值代表的含义。