Question

2．利用以下裝置可探究某綠色食物的生理作用，假如該植物的光合作用的產(chǎn)物和呼吸作用的底物均為葡萄酸，且不能產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸，回答下列問題：

（1）實驗前，應關閉活塞，記錄有色液滴的位置．
（2）忽略裝置內(nèi)其他微生物的干擾，可利用裝置甲和乙來探究該植物的呼吸作用類型，此時應時實驗裝置進行黑暗處理，若裝置一紅色液滴左移、裝置二紅色液滴右移，則該植物在進行有氧呼吸的同時也進行產(chǎn)生酒精和CO₂的無氧呼吸；該植物的根尖細胞內(nèi)，能產(chǎn)生CO₂，但不伴隨AIP合成的生理過程是無氧呼吸第二階段；
（3）忽略裝置內(nèi)其他微生物的干擾，最好選擇裝置甲和丙來驗證CO₂是植物進行光合作用的必要原料．在暗反應階段中，CO₂需要轉化成三碳化合物才能被[H]還原．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：裝置甲燒杯中盛放NaOH溶液，能夠吸收呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳，若植物有氧呼吸消耗氧氣，則有色液滴向左移；若植物無氧呼吸，則有色液滴向不移動．裝置乙燒杯中盛放水，不能吸收二氧化碳，若植物有氧呼吸消耗的氧氣量等于產(chǎn)生的二氧化碳量，則有色液滴不移動；若植物無氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳，則有色液滴向右移動．裝置丙燒杯中盛放CO₂緩沖液，可以為光合作用提供二氧化碳，若光合速率大于有氧呼吸速率，則表現(xiàn)為產(chǎn)生氧氣，有色液滴向右移動；若光合速率等于有氧呼吸速率，則表現(xiàn)為不產(chǎn)生氧氣也不消耗氧氣，有色液滴不移動；若光合速率小于有氧呼吸速率，則表現(xiàn)為消耗氧氣，有色液滴向左移動．

解答 解：（1）該實驗可以測定有氧呼吸與無氧呼吸、光合作用，所以的自變量是容器內(nèi)的氣體變化及是否有光照，因變量是紅色液滴的移動距離，所以實驗前，應關閉活塞，記錄有色液滴的位置．
（2）若要探究植物呼吸作用的類型，選取的實驗裝置有裝置甲和裝置乙，并將所以裝置進行黑暗處理，為使實驗結果更科學，還需設置沒有植物的對照實驗，排除物理因素的影響．若實驗中對照組的紅色液滴靜止不動，植物既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸，則裝置一燒杯中盛放NaOH溶液，能夠吸收呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳，有氧呼吸消耗氧氣，則紅色液滴向左移；裝置乙燒杯中盛放水，不能吸收二氧化碳，植物有氧呼吸消耗的氧氣量小于產(chǎn)生的二氧化碳量，則紅色液滴右移．該植物的根尖細胞內(nèi)，能產(chǎn)生CO₂，不能能夠合成ATP的是無氧呼吸的第二階．
（3）裝置甲燒杯中盛放NaOH溶液，能夠吸收呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳；裝置丙燒杯中盛放CO₂緩沖液，可以為光合作用提供二氧化碳．因此若要驗證CO₂是植物光合作用的必需原料，選取的最佳實驗裝置是裝置甲和裝置丙．在暗反應階段中，CO₂需要先于五碳化合物結合形成三碳化合物后才能被還原．
故答案為：
（1）關閉
（2）甲和乙   黑暗   裝置一紅色液滴左移、裝置二紅色液滴右移   無氧呼吸第二階段
（3）裝置甲和丙   三碳化合物

點評 本題意在考查學生對實驗的分析和理解能力．光合作用和呼吸作用的過程是考查的重點和難點，可以通過流程圖分析，表格比較，典型練習分析強化學生的理解．要注意，光合作用合成有機物，而呼吸作用分解有機物．光合作用為呼吸作用提供有機物和氧氣，呼吸作用為光合作用提供二氧化碳和水．