Question

图甲是采用黑、白瓶法（黑瓶不透光），分别测定某池塘夏季白天不同深度水层每小时的平均氧浓度变化曲线，纵轴表示水池深度（假定不同深度的水温不变），横轴表示瓶中O₂的变化量（g/m²/h）；图乙是某同学“探究影响植物光合速率的因素”的实验装置图。请回答下列问题：

（1）如果选用池塘中的藻类叶片作为质壁分离实验材料的优点除其叶片小而薄外，还有__________________________________________。

（2）在光照适宜时，水深2m处每平方米的水藻1小时制造的O₂的总量为____________；若将白瓶水藻从3m处移到2m处，则短时间内水藻细胞中C₃的含量将________________；黑瓶中的生物及水深4m时白瓶中的生物都不能进行光合作用，在氧气充足的时候生物产生ATP的生理过程是_______________________（写出化学方程式）。

（3）要测得植物在温度为25⁰C、光照强度适宜时的真正光合速率，根据图乙实验装置及必备的溶液（NaHCO₃溶液、NaOH溶液）至少需要设计两组实验。一组装置烧杯中加入NaOH溶液且装置放在_________________条件下，测呼吸作用速率；另一组装置____________________，测_______________________。如果NaHCO₃溶液浓度逐渐升高，则光合作用的速率的变化是先上升后下降，原因是_________________________________。

Answer

具有中央大液泡，或有叶绿体便于观察 3g 减少（或下降） C6H12O6+6O2+6H2O→6CO2+12H2O 放置NaOH溶液，将植物置于黑暗或遮光条件下 放置同种生长状况相同的植物、NaHCO3溶液，并置于光照强度适宜的密闭环境中 净光合速率 NaHCO3溶液浓度逐渐升高，CO2浓度逐渐增加，所以光合作用增强，当NaHCO3溶液浓度升高到一定程度，浓度过高，植物细胞会失水，代谢减慢

【解析】

图甲中：黑瓶在不同深度的呼吸速率相同，每平方米的水藻1小时呼吸消耗的氧气量均为1.5g。白瓶中，水深3m处，光合速率=呼吸速率，水深小于3m光合速率>呼吸速率。

（1）池塘中的藻类叶片可以作为质壁分离实验材料的主要原因是具有中央大液泡。

（2）在光照适宜时，水深2m处，每平方米的水藻1小时氧气的释放量是1.5g，呼吸消耗的氧气量是1.5g，故制造的O2的总量为1.5+1.5=3g；若将白瓶水藻从3m处移到2m处，光照增强，光反应加快，则短时间内C3的还原加快，水藻细胞中C3的含量将减少；黑瓶中的生物及水深4m时白瓶中的生物都不能进行光合作用，在氧气充足的时候生物产生ATP的生理过程是有氧呼吸，反应式是：C6H12O6+6O2+6H2O→6CO2+12H2O。

（3）要测得植物在温度为250C、光照强度适宜时的真正光合速率，要分别测定净光合速率和呼吸速率，测呼吸速率时，要在烧杯中加入NaOH溶液且装置放在黑暗条件下；测净光合速率时，要在装置中放置同种生长状况相同的植物、NaHCO3溶液，并置于光照强度适宜的密闭环境中。NaHCO3溶液浓度逐渐升高，CO2浓度逐渐增加，所以光合作用增强，当NaHCO3溶液浓度升高到一定程度，浓度过高，植物细胞会失水，代谢减慢。