Question

【題目】自然界的蒲公英有兩種類型：一種蒲公英葉片大、多數(shù)是全緣（葉邊緣完整）；另一種蒲公英葉片小、葉緣缺刻大、呈鋸齒狀。蒲公英葉片的大小和形狀會受其生存環(huán)境的影響。葉大全緣的蒲公英其光合能力較強(qiáng)，但易倒伏；葉小缺刻的蒲公英雖光合作用弱但可抗倒伏。

（1）某校生物小組做了一個實驗：在野外選取一株生長良好的蒲公英，將其根刨出來，在同一直根上切取相似的兩段，這兩段的基因型____________（不同、部分相同、相同）。把這兩段根放在潮濕沙土中催芽后，移栽到裝有沃土的花盆甲、乙中，甲盆放在向陽無風(fēng)處，乙盆放在蔽陰有風(fēng)處，請預(yù)測甲盆葉形是______________。

（2）將其中一種蒲公英放入圖裝置，

探究其光合作用速率。當(dāng)裝置中CO2濃度降低時，碳酸氫鈉溶液可分解補(bǔ)充，但裝置中CO2濃度升高時，碳酸氫鈉溶液不能吸收。將該裝置放在20℃、一定光照的環(huán)境中。實驗開始時，針筒的讀數(shù)是0.2mL，毛細(xì)管內(nèi)的水滴在位置X。30分鐘后，針筒的容量需要調(diào)至0.6mL的讀數(shù)，才能使水滴仍維持在X的位置。據(jù)此實驗回答下列問題：

①以釋放出的氧氣量來代表光合作用速率，該植物的凈光合作用速率是___mL/h。

②用這一方法測量光合作用速率，比實際的光合速率低，原因是________。

③某同學(xué)想探究影響光合作用的因素有哪些，他重新設(shè)計了A、B兩個相同的裝置。其中A裝置實驗時是在原實驗的基礎(chǔ)上只增強(qiáng)了光照強(qiáng)度，重復(fù)上述實驗，結(jié)果針筒的容量仍維持在0.6mL讀數(shù)處。而B實驗裝置只提升溫度至30℃，重復(fù)上述實驗，發(fā)現(xiàn)針筒容量需要調(diào)至0.8mL讀數(shù)才能使水滴維持在X的位置上。通過這兩個實驗說明原實驗中________；________。

④若想知道該植株的實際光合作用速率，則還需測定出該植株的呼吸作用速率（不考慮無氧呼吸）。若仍用該裝置來進(jìn)行操作，則需作哪兩方面的改進(jìn)？_________；_______。

Answer 1

【答案】 相同 葉大全緣 0.8 植物同時進(jìn)行呼吸作用，消耗了氧氣 光照強(qiáng)度已達(dá)到光飽和點 溫度還沒有達(dá)到最適宜的溫度（從20--30℃的過程中，隨著溫度的升高，光合作用強(qiáng)度不斷升高） 將裝置中的碳酸氫鈉換成氫氧化鈉 實驗時置于暗處進(jìn)行

【解析】試題分析：影響光合作用的外界因素有光照強(qiáng)度、CO2的含量，溫度等，其內(nèi)部因素有酶的活性、色素的數(shù)量、五碳化合物的含量等；光照強(qiáng)度主要影響光反應(yīng)，CO2的含量和溫度主要影響暗反應(yīng)，色素的數(shù)量主要影響光反應(yīng)，五碳化合物的含量主要影響暗反應(yīng)中二氧化碳的固定。

（1）由于蒲公英植株上的所有細(xì)胞來自于同一個受精卵，所以同一直根上不同段的細(xì)胞的基因型是相同的；由題意可知，蒲公英葉片的大小和形狀會受其生存環(huán)境的影響。葉大全緣的蒲公英其光合能力較強(qiáng)，但易倒伏；葉小缺刻的蒲公英雖光合作用弱但可抗倒伏，由于甲盆放在向陽無風(fēng)處，光照充足，光合作用強(qiáng)，故表現(xiàn)型為葉大全緣。

（2）①30分鐘內(nèi)，針筒的讀數(shù)由0.2 mL變?yōu)?.6mL，說明產(chǎn)生了0.4mL的氧氣，因此，植物的凈光合速率是0.8 mL/h。

②由于植物在進(jìn)行光合作用的同時，也進(jìn)行呼吸作用，消耗了部分氧氣，所以測量提出的光合作用速率，比實際的光合速率為低。

③A裝置實驗時是在原實驗的基礎(chǔ)上只增強(qiáng)了光照強(qiáng)度，重復(fù)上述實驗，結(jié)果針筒的容量仍維持在0.6mL讀數(shù)處，說明光照強(qiáng)度已達(dá)到光飽和點，B實驗裝置只提升溫度至30℃，重復(fù)上述實驗，發(fā)現(xiàn)針筒容量需要調(diào)至0.8mL讀數(shù)才能使水滴維持在X的位置上，說明溫度還沒有達(dá)到光合作用的最適溫度，因而放出等多的氧氣，使裝置壓強(qiáng)增大，而必須使針筒容量需要調(diào)至0.8mL讀數(shù)才能使水滴維持在X的位置。

④用該裝置驗證CO2是植物進(jìn)行光合作用的必要原料需要將裝置內(nèi)的二氧化碳除掉作為對照，可以將碳酸氫鈉溶液換成氫氧化鈉溶液吸收裝置內(nèi)的二氧化碳，同時植物的呼吸作用也會影響瓶內(nèi)氧氣的體積變化，即使其中氧氣減少，用該方法測得的光合作用速率比實際光合速率低，在無光環(huán)境中，綠色植物只能進(jìn)行呼吸作用，對玻璃瓶進(jìn)行遮光處理，根據(jù)瓶內(nèi)氧氣體積的變化可測得呼吸速率。