2024届高考生物一轮总复习第三单元细胞的能量供应和利用第6讲细胞呼吸和光合作用的相关实验设计与分析教师用书

第 6 讲　细胞呼吸和光合作用的相关实验设计与分析

细胞呼吸和光合作用相关实验设计与分析属于必考点，难度中等。命题时常以文字信息结合实验设计进行考查，主要考查实验设计思路和文字语言表达能力，旨在考查学生的科学思维和科学探究能力。

1．(2021·广东高考)秸秆的纤维素经酶水解后可作为生产生物燃料乙醇的原料。生物兴趣小组利用自制的纤维素水解液(含5%葡萄糖)培养酵母菌并探究其细胞呼吸(如图)。下列叙述正确的是(　 )

A．培养开始时向甲瓶中加入重铬酸钾以便检测乙醇生成

B．乙瓶的溶液由蓝色变成红色，表明酵母菌已产生了CO2

C．用甲基绿溶液染色后可观察到酵母菌中线粒体的分布

D．实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量

解析：选D　检测乙醇的生成，应取甲瓶中的滤液2 mL注入试管中，再向试管中加入0.5 mL溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液，使它们混合均匀，观察试管中溶液颜色的变化，A错误；CO2可以使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，因此乙瓶的溶液不会变成红色，B错误； 健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色，因此用健那绿染液染色后可观察到酵母菌中线粒体的分布，C错误；乙醇最大产量与甲瓶中葡萄糖的量有关，因甲瓶中葡萄糖的量是一定的，故实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量，D正确。

2．(2021·全国乙卷)生活在干旱地区的一些植物(如植物甲)具有特殊的CO2固定方式。这类植物晚上气孔打开吸收CO2，吸收的CO2通过生成苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭，液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO2可用于光合作用。回答下列问题：

(1)白天叶肉细胞产生ATP的场所有________________________。光合作用所需的CO2来源于苹果酸脱羧和______________释放的CO2。

(2)气孔白天关闭、晚上打开是这类植物适应干旱环境的一种方式，这种方式既能防止________________________，又能保证________________正常进行。

(3)若以pH作为检测指标，请设计实验来验证植物甲在干旱环境中存在这种特殊的CO2固定方式。(简要写出实验思路和预期结果)

解析：(1)白天有光照，叶肉细胞能利用液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO2进行光合作用，也能利用光合作用产生的氧气和有机物进行有氧呼吸，光合作用光反应阶段能将光能转化为化学能储存在ATP中，有氧呼吸三阶段都能产生ATP，因此叶肉细胞能产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体(线粒体基质和线粒体内膜)、叶绿体类囊体薄膜。光合作用为有氧呼吸提供有机物和氧气，反之，细胞呼吸(呼吸作用)产生的CO2也能用于光合作用的暗反应，故光合作用所需的CO2可来源于苹果酸脱羧和细胞呼吸(或呼吸作用)释放的CO2。(2)由于环境干旱，植物吸收的水分较少，为了维持机体的平衡适应干旱环境，气孔白天关闭能防止因温度较高蒸腾作用较强导致植物体水分散失过多，晚上气孔打开吸收CO2，通过生成苹果酸储存在液泡中以保证光合作用等生命活动的正常进行。(3)该实验自变量是植物甲所处的生存环境是否干旱，由于夜间气孔打开吸收CO2，生成苹果酸储存在液泡中，导致液泡pH降低，故可通过检测液泡的pH验证植物甲存在该特殊方式，即因变量检测指标是液泡中的pH。实验思路及预期结果参见答案。

答案：(1)细胞质基质、线粒体(线粒体基质和线粒体内膜)、叶绿体类囊体薄膜　细胞呼吸(或呼吸作用)

(2)蒸腾作用过强导致水分散失过多　光合作用　(3)实验思路：取生长状态相同的植物甲若干株，随机均分为A、B两组；A组在(湿度适宜的)正常环境中培养，B组在干旱环境中培养，其他条件相同且适宜，一段时间后，分别检测两组植株夜晚同一时间液泡中的pH，并求平均值。预期结果：A组pH平均值高于B组。

3．(2019·全国卷Ⅱ，节选)通常，对于一个水生生态系统来说，可根据水体中含氧量的变化计算出生态系统中浮游植物的总初级生产量(生产者所制造的有机物总量)。若要测定某一水生生态系统中浮游植物的总初级生产量，可在该水生生态系统中的某一水深处取水样，将水样分成三等份，一份直接测定O2含量(A)；另两份分别装入不透光(甲)和透光(乙)的两个玻璃瓶中，密闭后放回取样处，若干小时后测定甲瓶中的O2含量(B)和乙瓶中的O2含量(C)。据此回答下列问题。

在甲、乙瓶中生产者呼吸作用相同且瓶中只有生产者的条件下，本实验中C与A的差值表示这段时间内____________________；C与B的差值表示这段时间内________________________；A与B的差值表示这段时间内________________________。

解析：单位时间生产者制造有机物的量等于生产者积累有机物的量和呼吸量的总和。题述测量的三份水样中A为对照，B为生产者进行呼吸作用后剩余的氧气量，C为生产者进行光合作用和呼吸作用后玻璃瓶中的氧气量；C与A的差值表示该段时间内生产者净光合作用的放氧量(或积累有机物的量)，A与B的差值表示该段时间内生产者进行呼吸作用消耗氧气的量(或消耗有机物的量)，所以，C与B的差值[(C－A)＋(A－B)]表示该段时间内生产者光合作用的总放氧量(或制造有机物的量)。

答案：生产者净光合作用的放氧量　生产者光合作用的总放氧量　生产者呼吸作用的耗氧量

细胞呼吸和光合作用的实验目的不同，采用的实验设计方法也不同。常见的实验类型及方法主要有以下五种。

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——测定光合作用O2增加的体积或CO2消耗的体积

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1．甲装置在黑暗条件下植物只进行细胞呼吸，由于NaOH溶液吸收了细胞呼吸产生的CO2，所以单位时间内红色液滴左移的距离表示植物的O2吸收速率，可代表呼吸速率。

2．乙装置在光照条件下植物进行光合作用和细胞呼吸，由于NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定，所以单位时间内红色液滴右移的距离表示植物的O2释放速率，可代表净光合速率。

3．真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。

[提醒]　物理误差的校正：为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，即用死亡的绿色植物分别进行上述实验，根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。

[针对训练]

1．下图是某生物兴趣小组探究不同条件下光合作用和呼吸作用过程中气体产生情况的实验示意图，装置中的NaHCO3溶液可维持瓶内CO2浓度的恒定。下列几种实验结果中(给予相同的环境条件)，不可能出现的是(　 )

A．甲、乙装置水滴都左移

B．甲、乙装置水滴都右移

C．甲装置水滴不动，乙装置水滴左移

D．甲装置水滴右移，乙装置水滴左移

解析：选B　乙装置内的NaOH吸收细胞呼吸产生的CO2，红色液滴左移的距离表示青蛙的O2吸收速率，青蛙只进行细胞呼吸而不进行光合作用，故乙装置内的水滴只能左移，不能右移。

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——测溶氧量的变化

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1．“黑瓶”不透光，测定的是有氧呼吸量；“白瓶”给予光照，测定的是净光合作用量。总光合作用量(强度)＝净光合作用量(强度)＋有氧呼吸量(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)为有氧呼吸量；白瓶中O2的增加量(或CO2的减少量)为净光合作用量；二者之和为总光合作用量。

3．在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。

[针对训练]

2．下表是采用黑白瓶(不透光瓶—可透光瓶)测定的夏季某池塘不同深度水体中初始平均氧浓度与24小时后平均氧浓度，并进行比较计算后的数据。下列有关分析正确的是(　 )

A.水深1 m处白瓶中水生植物24小时制造的O2为 3 g/m3

B．水深2 m处白瓶中水生植物不能进行水的光解但能进行C3的还原

C．水深3 m处白瓶中水生植物产生ATP的细胞器是叶绿体和线粒体

D．水深4 m处白瓶和黑瓶中的水生植物均不进行光合作用

解析：选C　黑瓶中所测得的数据表示瓶内水生植物有氧呼吸耗氧量，为1.5 g/m3，白瓶中所测得的数据表示净光合作用放氧量。由分析可知，在水深1 m处，白瓶中水生植物24小时制造的O2量为3＋1.5＝4.5(g/m3)，A错误；水深2 m处白瓶中水生植物能进行光合作用，也能进行水的光解和C3的还原，B错误；水深3 m处白瓶中水生植物净光合作用为0，因此产生ATP的细胞器是叶绿体和线粒体，C正确；在水深4 m处，白瓶中水生植物24小时制造的O2量为－1＋1.5＝0.5 (g/m3)，能进行光合作用，D错误。

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——测定光合作用有机物的产生量

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1．本方法又叫半叶称重法，即检测单位时间、单位叶面积干物质产生总量，常用于大田农作物的光合速率测定。

2．在测定时，叶片一半遮光，一半曝光，分别测定两半叶的干物质重量，进而计算叶片的真正光合速率、呼吸速率和净光合速率。

[针对训练]

3.如图所示，将对称叶片左侧遮光，右侧曝光，并采用适当的方法阻止两部分之间的物质转移。在适宜光照下照射6小时后，从两侧截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为a和b。下列相关叙述正确的是(　 )

A．a/6所代表的是该叶片的呼吸速率

B．b/6所代表的是该叶片的光合速率

C．(b＋a)/6所代表的是该叶片的净光合速率

D．(b－a)/6所代表的是该叶片的真正光合速率

解析：选D　根据题意可知，左侧叶片遮光，则左侧叶片只进行呼吸作用，假设被截取同等面积的叶片重为x，a代表遮光6小时后被截取的叶片烘干后的重量，则该叶片的呼吸速率为(x－a)/6，A错误；该叶片的光合速率是指真正光合速率，b－x表示该段时间内该叶片的净光合作用，其净光合速率为(b－x)/6，而真正光合速率＝呼吸速率＋净光合速率＝(x－a)/6＋(b－x)/6＝(b－a)/6，B、C错误，D正确。

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——测定有机物的变化量

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1．操作图示

本方法通过测定单位时间、单位面积叶片中淀粉的生成量，如图所示以有机物的变化量测定光合速率(S为叶圆片面积)。

2．结果分析

净光合速率＝(z－y)/2S；

呼吸速率＝(x－y)/2S；

总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝(x＋z－2y)/2S。

[针对训练]

4．某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合速率[单位：g/(cm2·h)，不考虑取叶圆片后对叶片生理活动的影响和温度微小变化对叶片生理活动的影响]，做如图所示实验：在叶柄基部做环剥处理(仅限制叶片有机物的输入和输出)，于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1 cm2的叶圆片烘干后称其重量，M处的实验条件是16时后将整个实验装置遮光3 h。则测得叶片叶绿体的光合速率是(　 )

A．(3y－2z－x)/6  B．(3y－2z－x)/3

C．(2y－x－z)/6  D．(2y－x－z)/3

解析：选A　分析题意可知，10时到16时之间的6 h，植物既进行光合作用，也进行呼吸作用，因此其重量变化表示的是净光合作用量，则净光合速率＝净光合作用量/6＝(y－x)/6；而M处的实验条件是16时后将整个实验装置遮光3 h，此时叶片只进行呼吸作用，因此可以计算出呼吸速率＝(y－z)/3；因此总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝(y－x)/6＋(y－z)/3＝(3y－2z－x)/6。

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——比较有机物的合成量

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1．光反应和暗反应在不同酶的催化作用下相对独立进行，由于催化暗反应的酶的催化效率和数量都是有限的，因此在一般情况下，光反应的速率比暗反应快。

2．持续光照，光反应产生的大量的NADPH和ATP不能及时被暗反应消耗，暗反应限制了光合作用的速率，降低了光能的利用率。

3．但若光照、黑暗交替进行，则黑暗间隔有利于充分利用光照时积累的光反应的产物，因此在光照强度和光照时间不变的情况下，制造的有机物相对多。

[针对训练]

5．科研人员利用“间隙光”来测定沙棘的光合作用，每次光照20秒，黑暗20秒，交替进行12小时，并用灵敏传感器记录环境中氧气和二氧化碳的变化，实验结果部分记录如下图所示。

据实验结果部分记录图分析，与连续光照6小时，再连续黑暗6小时相比，“间隙光”处理的光合作用效率________(填“大于”“等于”或“小于”)连续光照下的光合效率，原因是“间隙光”能____________。上面曲线出现的原因是光合作用光反应的速率比暗反应的速率________(填“更快”或“更慢”)。图中两条曲线所围成的面积S1________S2(填“大于”“等于”或“小于”)。

解析：光照总时间相同的情况下，“间隙光”与连续光照处理相比，前者光合作用合成的有机物增多，光合作用效率更高，因为一般情况下，光合作用过程中的光反应速率很快，而暗反应速率较慢，“间隙光”处理能充分利用光反应产生的NADPH和ATP。S1面积相当于光照时光反应积累的NADPH和ATP，而这些NADPH和ATP在后续的黑暗处理时被暗反应所消耗，所以S1与S2大致相等。

答案：大于　充分利用光合作用光反应产生的NADPH和ATP　更快　等于

[课时验收评价]

1．如图表示在不同温度下，测定某植物叶片重量变化情况(均考虑为有机物的重量变化)的操作流程及结果，据图分析下列说法错误的是(　 )

A．从图分析可知，该植物的呼吸速率可表示为X

B．从图分析可知，该植物光合速率可表示为Y＋2X

C．在13～16 ℃之间，随着温度的升高，呼吸作用强度增强，光合作用先增后降

D．恒定在上述14 ℃温度下，维持10小时光照，10小时黑暗，该植物叶片增重最多，增重30 mg

解析：选C　无光时，植物只进行呼吸作用，呼吸速率为M－(M－X)＝X，A正确；该植物的呼吸速率可表示为X，而单位时间光照下叶片重量的增加量表示净光合速率，故光照一小时总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝M＋Y－(M－X)＋X＝Y＋2X，B正确；在13 ℃～16 ℃之间，呼吸作用不断增强，光合作用Y＋2X也在增强，C错误；温度是14 ℃时，植物增重量＝10×净光合速率－10×呼吸作用＝10×(Y＋X)－10X＝10Y，Y为3时，植物增重量最大为30 mg，D正确。

2．下图表示测定金鱼藻光合作用强度的实验密闭装置，氧气传感器可监测O2浓度的变化，下列叙述错误的是(　 )

A．该实验探究不同单色光对光合作用强度的影响

B．加入NaHCO3溶液是为了吸收呼吸作用释放的CO2

C．拆去滤光片，单位时间内，氧气传感器测到的O2浓度高于单色光下O2浓度

D．若将此装置放在黑暗处，可测定金鱼藻的细胞呼吸作用强度

解析：选B　分析题图，该实验的自变量是不同单色光，因变量是释放的O2量(代表净光合作用强度)，故实验目的是探究不同单色光对光合作用强度的影响，A正确；加入NaHCO3溶液是为了维持容器内CO2浓度相对稳定，B错误；相同条件下，白光下比单色光下的光合作用要强，因此拆去滤光片，单位时间内，氧气传感器测到的O2浓度高于单色光下O2浓度，C正确。

3.某同学研究甲湖泊中X深度生物光合作用和有氧呼吸。具体操作如下：取三个相同的透明玻璃瓶a、b、c，将a先包以黑胶布，再包以铅箔。用a、b、c三瓶从待测水体深度取水，测定c瓶中水内氧容量。将a瓶、b瓶密封再沉入待测水体深度，经24小时取出，测两瓶氧含量，结果如图所示。则24小时待测深度水体中生物光合作用和有氧呼吸的情况是(　 )

A．24小时待测深度水体中生物有氧呼吸消耗的氧气量是v mol/瓶

B．24小时待测深度水体中生物光合作用产生的氧气量是k mol/瓶

C．24小时待测深度水体中生物有氧呼吸消耗的氧气量是(k－v)mol/瓶

D．24小时待测深度水体中生物光合作用产生的氧气量是(k－v)mol/瓶

解析：选D　根据题意可知，a瓶生物在黑暗条件下仅能进行有氧呼吸，24小时生物进行呼吸消耗的氧气量为(w－v)mol/瓶；b瓶生物在光照条件下，氧气的增加量为(k－w)mol/瓶，即为瓶内生物24小时进行的净光合量，故24小时待测深度水体中生物光合作用产生的氧气量＝呼吸消耗的氧气量＋净光合量＝(w－v)＋(k－w)＝(k－v)mol/瓶，D正确。

4．研究人员以25片直径为3 mm 的猕猴桃圆形叶片为材料，在一定光照强度下测量其在30 ℃、40 ℃和45 ℃恒温环境下的净光合速率(呼吸速率已知)，结果如下表所示。下列有关说法错误的是(　 )

A.实验准备阶段需抽除叶圆片中的空气

B．实验中可用NaHCO3溶液维持CO2浓度的相对稳定

C．上表实验结果表明，叶光合酶的最适温度为30 ℃

D．实验结果表明，45 ℃时光合速率与呼吸速率相等

解析：选C　实验中利用测定叶片释放的O2量表示净光合速率，因此在实验准备阶段需抽除叶圆片中的空气，防止叶片中原有的空气对实验结果造成影响，A正确；NaHCO3溶液可以释放CO2，因此实验中可用NaHCO3溶液维持CO2浓度的相对稳定，B正确；由于实验仅有三个温度组合，不能说明其他温度时的实验情况，因此不能得出叶光合酶的最适温度，C错误；45 ℃时，净光合速率为0，表明真正光合速率等于呼吸速率，因此45 ℃时光合作用仍可进行，D正确。

5.如图为测定细胞代谢相关速率的实验装置。下列叙述不正确的是(　 )

A．测定植株的呼吸速率时，应在黑暗条件下进行

B．测定植株的呼吸速率时，小烧杯的液体应为NaOH溶液

C．直接测定植株实际光合速率时，小烧杯的液体应为NaHCO3溶液

D．测定植株的净光合速率时，应在光下进行，且小烧杯的液体应为NaHCO3溶液

解析：选C　若要测定植株的呼吸速率，需排除光合作用的影响，实验装置应置于黑暗条件下，小烧杯内的液体应为NaOH溶液，A、B正确；若要测定实际光合速率，则需要分别测定净光合速率和呼吸速率，测净光合速率时，应在光下进行，小烧杯内的液体应为NaHCO3溶液，C错误，D正确。

6．以测定植物在黑暗中CO2的释放量和光照下CO2的吸收量为指标，研究温度对绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果记录如表所示。下列有关分析中正确的是(　 )

A.该植物在25 ℃条件下，单位时间内光合作用制造的有机物最多

B．在35 ℃条件下，光照12 h，黑暗12 h，经过一昼夜植物能生长

C．在15 ℃条件下，该植物的净光合作用速率为1.5 mg·h－1

D．光照相同时间，35 ℃时光合作用制造的有机物总量与30 ℃时相等

解析：选D　当温度为25 ℃时净光合速率为3.8 mg·h－1，呼吸作用消耗速率为1.8 mg·h－1，所以实际光合速率为3.8＋1.8＝5.6 (mg·h－1)，而在30 ℃时实际光合速率为3.4＋3.0＝6.4 (mg·h－1)，A错误；在35 ℃条件下，该植物净光合速率为3.2 mg·h－1，而呼吸速率为3.2 mg·h－1，所以经过光照12 h、黑暗12 h后有机物的积累量为0，植物不能生长，B错误；在15 ℃条件下，该植物的净光合速率等于光照下CO2的吸收量，为2.5 mg·h－1，C错误；单位时间内，35 ℃时光合作用制造的有机物总量与30 ℃时分别为(3.2＋3.2)和(3.4＋3.0)，都是6.4 mg·h－1，故光照相同时间，35 ℃时光合作用制造的有机物总量与30 ℃时相等，D正确。

7．利用装置甲，在相同条件下分别将绿色植物E、F的叶片制成大小相同的叶圆片，抽出空气，进行光合作用速率测定。图乙是利用装置甲测得的数据绘制成的坐标图。下列叙述正确的是(　 )

A．从图乙可看出，F植物适合在较强光照下生长

B．光照强度为1 klx时，装置甲中放置植物E的叶圆片进行测定时，液滴右移

C．光照强度为3 klx时，E、F两种植物的叶圆片产生氧气的速率相等

D．光照强度为6 klx时，装置甲中E植物叶圆片比F植物叶圆片浮到液面所需时间短

解析：选D　根据图乙可知，F植物叶圆片的光补偿点和光饱和点都比较低，适合在较弱光照下生长，A错误；光照强度为1 klx时，E植物叶圆片的呼吸速率大于光合速率，装置甲中E植物叶圆片会吸收装置中的氧气，使液滴左移，B错误；光照强度为3 klx时，E、F两种植物叶圆片的净光合强度相等，但E植物叶圆片的呼吸作用强度大于F植物叶圆片，故光照强度为3 klx时，E、F两种植物的叶圆片产生氧气的速率不相等，C错误；光照强度为6 klx时，E植物叶圆片净光合作用强度大于F植物叶圆片的净光合作用强度，E植物叶圆片释放的氧气多，故装置甲中E植物叶圆片比F植物叶圆片浮到液面所需时间短，D正确。

8．如图是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图。该装置放置在20 ℃环境中，实验开始时，针筒的读数是0.2 mL，毛细管内的水滴在位置X,30 min后，针筒的容量需要调至0.6 mL 的读数，才能使水滴仍维持在X的位置。据此回答下列问题：

(1)若以释放出的氧气量来代表光合作用速率，该植物的光合作用速率是________mL/h。

(2)与植物的实际光合速率相比，用上述装置所测得的光合作用速率数值________(填“偏高”“偏低”或“相同”)，原因是_____________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)若在该植物的叶片上涂上一层凡士林，光合作用的速率会大幅度下降，这一做法主要限制了光合作用的________反应阶段。

(4)如果在原实验中只增加光照强度，则针筒的容量仍维持在0.6 mL读数处。在另一相同实验装置中，若只将温度提升至30 ℃，针筒容量需要调至0.8 mL 读数处，才能使水滴维持在X的位置。比较两个实验可以得出结论：________________________________________

________________________________________________________________________。

(5)利用无水乙醇提取该植物叶片中色素，经过层析，在滤纸上可出现黄绿色、蓝绿色、黄色、橙黄色的色素带，这些色素依次是________________________________，它们分布在叶绿体的__________。

解析：(1)根据题意，烧杯中的NaHCO3溶液能保持容器内CO2浓度的平衡，故针筒移动的距离代表植物通过光合作用释放出的氧气量。针筒的起始读数为0.2 mL,30 min后读数为0.6 mL，则若以释放出的氧气量来代表光合作用速率，该植物的光合作用速率是(0.6－0.2)÷(30÷60)＝0.8(mL/h)。(2)由于植物在进行光合作用的同时也进行呼吸作用，光合作用产生的氧气一部分用于植物本身的细胞呼吸，故测得的光合作用速率低于植物实际的光合作用速率。(3)凡士林能封闭气孔，阻止叶片对CO2的吸收，影响植物光合作用暗反应中CO2的固定，从而影响光合作用。(4)根据题意可知，只增加光照强度，植物光合作用速率不变，说明光照强度不是其限制因素。将温度提升至30 ℃针筒容量需要调至0.8 mL读数处，才能使水滴维持在X的位置，说明适当升高温度后，植物光合作用速率增加，故在这两个实验中，光照不是限制光合作用速率的主要因素，而温度才是限制光合作用速率的主要因素。(5)植物光合色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，故可利用无水乙醇提取该植物叶片中的色素，经过层析，在滤纸上可出现黄绿色、蓝绿色、黄色、橙黄色的色素带，这些色素依次是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素，它们分布在叶绿体的类囊体薄膜(或基粒)上。

答案：(1)0.8　(2)偏低　植物同时进行呼吸作用，消耗了氧气　(3)暗　(4)在这两个实验中，光照不是限制光合作用速率的主要因素，而温度才是限制光合作用速率的主要因素　(5)叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素　类囊体薄膜(或基粒)