Question

为探究夏季晴朗天气条件下，某种绿色植物光合作用强度的变化情况，某研究小组设计了如图甲所示的实验装置。将该装置放在自然环境下，测得一昼夜玻璃罩内该植物氧气释放速率的变化如图乙

（1）d点所示条件下，该植物叶肉细胞中消耗二氧化碳和氧气的具体部位依次是__________。

（2） 研究发现，在其他环境因子相对稳定时，植物根系部位土壤相对缺水是导致气孔关闭的主要因素。请据此推测图乙中e、f两个点对应的时刻中，____时刻根系部位土壤溶液的浓度较高。

（3）乙图中曲线ab段上升的原因是_____________。

（4）在上述实验过程中某段光照时间内，液滴移动的数据如下。

时刻	┅┅	第15分钟	第30分钟	第45分钟	第60分钟	┅┅
距离（mm）	┅┅	24	29	32	34	┅┅

乙中与该组实验数据相对应的可能是______________段。

（5）该植物光合作用产生的O₂来自H₂O，还是来自CO₂？请写出简单实验思路证明你的结论_______________。

Answer

叶绿体基质、线粒体内膜 f 气温低，呼吸作用减弱，氧气吸收速率下降 ef或gh 来自于H2O；实验分两组：第一组向植物提供C18O2和H2O；第二组向植物提供CO2和H218O。在其他条件都相同的情况下，分析两组实验释放的氧气。如果第一组释放的氧气全部是O2；第二组释放的氧气全部是18O2，即可证明上述结论

【解析】

分析图形：甲图：二氧化碳缓冲液的作用保证容器内二氧化碳浓度的恒定，所以气体体积的增加或减少的原因是氧气的释放或氧气的消耗；

乙图：d点是光合作用强度等于呼吸作用强度的点；d点之前是光合作用强度大于呼吸作用强度；dh光合作用强度大于呼吸作用强度；h点之后呼吸作用强度大于光合作用强度。

（1）d点是光合作用和呼吸作用相等的点，消耗CO2的场所在叶绿体基质，消耗O2的场所在线粒体内膜。

（2）f点是由于外界温度过高，气孔关闭，导致植物蒸腾作用降低，吸收的水分减少，所以f点根系部位土壤溶液的浓度较高。

（3）ab段是呼吸作用降低，原因是气温低，呼吸作用减弱，氧气吸收速率下降。

（4）从表格中看出，植物吸收O2的释放速率逐渐降低，说明光合作用强度降低，对应ef或gh段。

（5）植物光合作用产生的O2来自于H2O；要证明该结论，可以参考鲁宾和卡门的实验，实验分两组：第一组向植物提供C18O2和H2O；第二组向植物提供CO2和H218O。在其他条件都相同的情况下，分析两组实验释放的氧气。如果第一组释放的氧气全部是O2；第二组释放的氧气全部是18O2，即可证明上述结论。