某转基因作物有很强的光合作用能力．某中学生物兴趣小组在暑假开展了对该转基因作物光合作用强度测试的研究课题，设计了如下装置．请你利用下列装置完成光合作用强度的测试实验，

Question

某转基因作物有很强的光合作用能力．某中学生物兴趣小组在暑假开展了对该转基因作物光合作用强度测试的研究课题，设计了如下装置．请你利用下列装置完成光合作用强度的测试实验，并分析回答有关问题：

Ⅰ．实验步骤
（1）先测定植物的呼吸作用强度，方法步骤是：
①甲、乙两装置的D中都放入______，装置乙作对照．
②将装置甲、乙的玻璃钟罩______处理，放在温度等相同的环境中．
③30分钟后分别记录甲、乙两装置红墨水滴移动的方向和刻度．
（2）测定植物的净光合作用强度，方法步骤是：
①甲、乙两装置D中放入______．
②把装置甲、乙放在______．
③30分钟后分别记录甲、乙两装置红墨水滴移动的方向和刻度．
（3）实验操作30分钟后，请在下表中记录甲装置红墨水滴移动情况：

		实验30分钟后红墨水滴移动情况
测定植物 呼吸作用强度	甲装置	______（填左或右移）1.5cm
	乙装置	右移0.5cm
测定植物净 光合作用强度	甲装置	______（填左或右移）4.5cm
	乙装置	右移0.5cm

Ⅱ．实验分析：
假设红墨水滴每移动1cm，植物体内的葡萄糖增加或减少1g．那么该植物的呼吸作用速率是______g/h；白天光照15h，一昼夜葡萄糖的积累量是______g．（不考虑昼夜温差影响） 
III．正常进行光合作用的叶片，若突然停止供给CO₂，请在下图中绘出叶绿体中NADPH（[H]）含量在短时间内的变化曲线．

IV．某生物兴趣小组以该转基因作物实验材料，研究不同条件下光合作用速率和呼吸作用速率，绘制了如甲、乙、丙、丁所示的四幅图．除哪幅图外，其余三幅图中“a”点都可表示光合作用速率与呼吸作用速率相等______

Answer 1

Ⅰ（1）要测光合作用强度必须先测呼吸作用强度，在测呼吸作用强度时一定要将实验装置置于黑暗条件下，使植物只进行呼吸作用．用NaOH溶液除去玻璃钟罩内的CO₂，植物呼吸作用消耗一定量O₂，释放等量CO₂，而CO₂被NaOH溶液吸收，根据玻璃钟罩内氧气体积的减少量即可测呼吸作用强度．
（2）净光合作用强度的测试实验要满足光合作用的条件：充足的光照、一定浓度的CO₂（由NaHCO₃溶液提供），光合作用过程中消耗一定量CO₂，释放等量O₂，而CO₂由NaHCO₃溶液提供，因此，玻璃钟罩内气体体积的变化只受O₂释放量的影响，而不受CO₂气体减少量的影响．
（3）根据以上装置可得，在测定呼吸作用速率时，装置中气体量主要是氧气的消耗，因此甲装置中液滴左移；在测定净光合速率时，由于二氧化碳维持相对稳定，气体变化主要是光合作用氧气的净释放，因此液滴右移．
Ⅱ．对照装置乙中红墨水滴右移是环境因素（如温度变化等）对实验影响的结果，实验装置甲同样也受环境因素的影响，因此，植物呼吸作用消耗O₂量等于玻璃钟罩内氧气体积的改变量，即1.5+0.5=2（g/半小时）；根据净光合作用的测定值是4.5-0.5=4（g/半小时），白天光照15小时的净光合作用量是（4×2）×15=120（g），一昼夜葡萄糖的积累量是15小时光合作用实际量减去24小时呼吸作用消耗量，等同于15小时的净光合作用量减去9小时的呼吸作用消耗量，即8×15-4×9=84（g）．
III．正常进行光合作用的叶片，二氧化碳用于暗反应中二氧化碳的固定，若突然停止供给CO₂，暗反应中三碳化合物将减少，消耗的NADPH（[H]）也减少；而此时光反应仍在进行，因此NADPH（[H]）会逐渐增多．
IV．A、甲图中a点的含义是二氧化碳的吸收量等于释放量，表示净光合作用速率等于呼吸作用速率，此时光合作用速率大于呼吸作用速率，A错误；
B、乙图中a点后二氧化碳的含量降低，说明光合作用速率大于呼吸作用速率，故a点含义是光合作用速率等于光合作用速率，B正确；
C、丙图根据图中的曲线的含义可知，a点代表光合作用速率等于呼吸作用速率，C正确；
D、丁图中，a点二氧化碳的吸收量为0，说明此时的光合作用速率等于呼吸作用速率，D正确．
故答案为：
Ⅰ（1）①NaOH溶液　②遮光　
（2）①NaHCO₃溶液，（装置乙作对照）　②光照充足、温度相同的环境中　
（3）左　右
Ⅱ、4　84
III、见图
IV、A