Question

9．圖Ⅰ中放一盆正常生長的綠色植物，Ⅱ處為一U型管，Ⅲ處放一只健康的小白鼠，Ⅵ處為一定濃速度的NaOH溶液，V使裝置中的空氣以一定速度按箭頭方向流動，在適宜的溫度下進行以下實驗．據(jù)圖分析回答：
（1）開關(guān)①打開，②③關(guān)閉，如果不給光照，裝置內(nèi)空氣中CO₂（物質(zhì)）含量增加．
（2）與（1）相同條件，給裝置Ⅰ中的植物適量的含¹⁸O標記的水、無機鹽，同時給予適宜光照，一段時間后，B處的O₂（物質(zhì)）多于D處．小鼠體內(nèi)含¹⁸O的物質(zhì)是H₂O．
（3）開關(guān)①關(guān)閉，②③打開，同樣光照條件下，Ⅰ中生物葉肉細胞的C₃含量減少；原因是呼吸作用產(chǎn)生的CO₂減少C處液面上升．（上升、下降）
（4）在（3）中條件下，Ⅰ中生物剛開始產(chǎn)生O₂較多，但隨時間延長，O₂產(chǎn)生量越來越少，原因是裝置中CO₂量越來越少，光合作用下降．一段時間后，Ⅲ中的小白鼠體內(nèi)乳酸（物質(zhì)）將會略有積累．
（5）將某綠色植物置于密閉玻璃罩內(nèi)，黑暗處理1h，罩內(nèi)CO₂含量增加了25mg；再給以lh的充足光照，罩內(nèi)CO₂減少了36mg，共合成葡萄糖45mg．若呼吸底物和光合產(chǎn)物均為葡萄糖，則光下呼吸作用強度為30CO₂/mg•h^-1．上述連續(xù)2h的實驗，植物凈積累葡萄糖7.5mg．

Answer 1

分析 分析裝置圖：在黑暗條件下，植物和小鼠均只進行呼吸作用，此時吸收氧氣釋放二氧化碳；在光照條件下，植物進行光合作用和呼吸作用，而小鼠仍只進行呼吸作用．
裝置Ⅳ處的NaOH溶液會吸收流動空氣中的二氧化碳，會使裝置中氣體總量減少，并且光合作用原料減少，抑制光合作用．

解答 解：（1）圖1開關(guān)①打開，②③關(guān)閉，表示Ⅳ處的NaOH溶液不吸收二氧化碳．如果不給光照，裝置內(nèi)的植物和小鼠均進行呼吸作用，此時會消耗裝置內(nèi)的氧氣，釋放二氧化碳，導致裝置中二氧化碳量增加．
（2）同樣條件下，給裝置Ⅰ充足的水、礦質(zhì)元素，同時給以光照一段時間內(nèi)，此時Ⅰ處的植物會進行光合作用吸收二氧化碳釋放氧氣，而當空氣流動到Ⅲ處時，小鼠會進行呼吸作用吸收氧氣釋放二氧化碳，因此B中O₂相對多，D處CO₂相對多．并且小鼠在有氧呼吸第三階段[H]與¹⁸O的氧氣結(jié)合生成水．
（3）開關(guān)①關(guān)閉，②③打開時，空氣就會經(jīng)過裝置Ⅳ，Ⅳ處的NaOH溶液會吸收空氣中的二氧化碳．同樣光照條件下，由于二氧化碳濃度不斷減少，使光合作用暗反應(yīng)中的二氧化碳固定減弱，導致Ⅰ中植物葉肉細胞中C₃的含量減少；由于裝置中二氧化碳被吸收，導致裝置中氣體總量減少，因此C液面上升．
（4）在（3）中條件下，Ⅰ中生物剛開始產(chǎn)生O₂較多，但隨時間延長，裝置中CO₂量越來越少，光合作用下降，因此O₂產(chǎn)生量越來越少．此時植物的光合速率將不斷減慢，氧氣產(chǎn)生減少，最終會導致Ⅲ中小鼠進行無氧呼吸積累較多的乳酸．
（5）根據(jù)化學反應(yīng)式，264mg二氧化碳合成180mg葡萄糖，所以光照一小時光合作用消耗264×$\frac{45}{180}$=66mg，則光合作用每小時消耗的CO₂量為66mg，罩內(nèi)CO₂減少了36mg，則66mg減去36得到呼吸作用強度為30mg（CO₂）•h^-1；光合作用每小時消耗的CO₂量為66mg，連續(xù)2h的實驗，植物凈積累葡萄糖為45-30×180÷264-25×180÷264=7.5mg．
故答案為：
（1）CO₂ 
（2）O₂    H₂O  
（3）減少   呼吸作用產(chǎn)生的CO₂減少     上升
（4）裝置中CO₂量越來越少，光合作用下降．乳酸
（5）30   7.5

點評 本題考查了影響光合作用和呼吸作用的環(huán)境因素等方面的知識，具有一定的綜合性和難度，對考生具有較高的能力要求．要求考生能夠準確分析實驗裝置圖，理清在黑暗和光照條件下的氣體交換，并明確NaOH溶液的生理作用以及對植物光合作用造成的影響．