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通过净光合作用强度和呼吸作用强度推算总光合作用强度的试题是常见题型，掌握常见的“黑白瓶”问题的测定原理，是解答此类试题的关键。具体方法如下： (1)“黑瓶”不透光，测定的是呼吸作用量（强度）；“白瓶”给予光照，测定的是净光合作用量（强度）。总光合作用量(强度)=净光合作用量(强度)+呼吸作用量(强度)。 (2)有初始值的情况下，黑瓶中O2的减少量(或CO2的增加量)为呼吸作用量（强度）；白瓶中O2的增加量(或CO2的减少量)为净光合作用量（强度）；二者之和为总光合作用量（强度）。 (3)没有初始值的情况下，白瓶中测得的现有量-黑瓶中测得的现有量=总光合作用量。  理论上有多种方法可用来测定植物的总光合作用速率，请结合题意回答下列问题： （1）在光照适宜、温度恒定的条件下，用图一所示实验装置测量一小时内密闭容器中CO2的变化量并绘成如图二所示曲线。该绿色植物前30 min实际光合作用速率的平均值为 ppm/min。 （2）在图三中，将对称叶片的一部分(U)遮光，另一部分(V)不遮光，并设法使两部分之间的物质不发生转移。用适宜光照射6 h后，在U和V的对应部位截取等面积的叶片，烘干称重，并分别记为MU和MV(单位：mg),则该截取部分叶片的实际光合作用速率为 mg/h。 （3）取同一植物形态、大小、长势均相同的两个叶片，用图四所示装置进行实验（不考虑其他外界因素的影响)。在相同温度下处理6 h后，测得甲、乙装置中液滴移动的距离分别为L1和L2(单位：mL)，则实验条件下该植物叶片实际光合作用速率为 mL/h。 （1）图二的坐标图中给出了CO2含量的初始值，这点非常重要。前30 min 给予光照情况下(相当于白瓶)，CO2浓度由初始的1 680 ppm降为结束时的180 ppm，共减少1 500 ppm，即每分钟降低50 ppm(这是净光合作用量)。在31～60 min为黑暗情况下(相当于黑瓶)，CO2浓度由初始的180 ppm升至结束时的 600 ppm，由此可计算出每分钟CO2产生量为14 ppm（这是呼吸作用量）。根据实际光合作用量=净光合作用量+呼吸作用量，可知前30 min每分钟的总光合作用量为50+14=64 ppm，即实际光合作用速率的平均值为64 ppm/min。 （2）本小题没有给出初始值，则可以假设一个初始值M0，然后按第（1）小题的思路进行解答。V侧净光合作用量为MV-M0（单位：mg），U侧呼吸作用量为M0-MU，实际光合作用量=V侧净光合作用量+U侧呼吸作用量=( MV-M0)+(M0-MU)= MV-MU(单位：mg),则6 h内实际光合作用速率为(MV-MU)/6(单位：mg/h）。 （3）该小题中的初始值隐含在题意中，即液滴移动的距离L1和L2均是相对于初始位置测定的，因此给予光照的甲装置(相当于白瓶)中液滴移动距离L1为O2的释放量，即净光合作用量。乙装置中无光照(相当于黑瓶)，叶片只进行呼吸作用，消耗O2并产生等体积的CO2，CO2被NaOH溶液吸收，因此，液滴向左移动的距离L2为O2的消耗量，即呼吸作用量。实验条件下该植物叶片实际光合作用量为L1+L2（单位：mL），则实际光合作用速率为(L1+L2)/6（单位：mL/h）。 【答案】(1)64(2)(MV-MU)/6(3)(L1+L2)/6 |
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