Question

水綿是一種藻類植物，如圖表示水綿細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的生理過程，其中A-H代表物質(zhì)，①-④代表生理過程，⑤⑥表示物質(zhì)運輸方向．據(jù)圖回答：

（1）恩格爾曼在利用水綿研究光合作用時，把載有水綿和好氧細(xì)菌的臨時裝片放在黑暗環(huán)境中，排除了

 

的干擾，然后吸極細(xì)的光束照射水綿，好氧細(xì)菌只分布于葉綠體被光照的部位，結(jié)論是

 

．
（2）圖中場所1內(nèi)，③和④分別表示

 

，其他條件不變，光照突然增強，含量降低的物質(zhì)是

 

（用圖中字母和符號表示）．
（3）D物質(zhì)表示

 

，用同位素對B物質(zhì)進(jìn)行標(biāo)記，經(jīng)過圖示生理過程，最先出現(xiàn)放射性的化合物是

 

．B、C從生產(chǎn)部位到達(dá)作用部位的運輸方式為

 

．
（4）為了探究同一溫度下光照強度和CO₂濃度對植物光合作用強度的影響，某小組用相同方法、相同裝置對A、B兩種植物進(jìn)行探究得到的實驗結(jié)果．
甲組：A植物在不同條件下單位時間內(nèi)O₂釋放量（mL）
乙組：B植物在不同條件下單位時間內(nèi)O₂釋放量（mL）
甲組：

CO2濃度	燈泡的功率（單位：W）
	20	50	75	100	200	300
0.1%	3.4	16.0	28.2	40.5	56.5	56.5
0.03%	2.3	11.2	19.8	27.6	27.5	27.6

乙組：

CO2濃度	燈泡的功率（單位：W）
	20	50	75	100	200	300
0.1%	2.5	9.1	19.2	55.7	75.6	102.6
0.03%	1.8	8.4	18.9	54.2	75.2	101.8

該實驗的自變量是

 

，分析上表數(shù)據(jù)可以看出，A植物在CO₂濃度為0.1%時，若將燈泡功率逐漸增大至320W，請預(yù)測O₂釋放量的變化趨勢是

 

．當(dāng)B植物在燈泡功率為200W、CO₂濃度為0.03%時，限制光合作用強度的主要因素是

 

．
（5）最適溫度（pH）所對應(yīng)的酶活性稱為峰值．某同學(xué)從培養(yǎng)水綿（20-30℃）的培養(yǎng)液中篩選出能合成淀粉酶的細(xì)菌，并從該細(xì)菌中提取了淀粉酶．根據(jù)該細(xì)菌的生活環(huán)境，簡要寫出測定該酶催化作用最適溫度的實驗思路．

 

．

Answer 1

考點：光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程的能量變化和物質(zhì)變化,影響光合作用速率的環(huán)境因素

專題：

分析：植物在光照條件下進(jìn)行光合作用，光合作用分為光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段，光反應(yīng)階段在葉綠體的類囊體薄膜上進(jìn)行水的光解，產(chǎn)生ATP和[H]，同時釋放氧氣，ATP和[H]用于暗反應(yīng)階段三碳化合物的還原，細(xì)胞的呼吸作用不受光照的限制，有光無光都可以進(jìn)行，為細(xì)胞的各項生命活動提供能量．
恩吉爾曼用水綿進(jìn)行了光合作用的實驗：①把載有水綿和好氧細(xì)菌的臨時裝片放在沒有空氣的黑暗環(huán)境中，然后用極細(xì)的光束照射水綿．通過顯微鏡觀察，發(fā)現(xiàn)好氧細(xì)菌只集中在葉綠體被光照到的部位附近；②如果上述臨時裝片完全暴露在陽光下，好氧細(xì)菌則集中在葉綠體所有受光部位的周圍．證明了植物光合作用的放氧結(jié)構(gòu)是葉綠體并且是由光照引起的． 得出結(jié)論植物光合作用的場所是葉綠體，條件是光．實驗設(shè)計的巧妙之處：一是選用水綿作為實驗材料．水綿不僅具備細(xì)而長的帶狀葉綠體，而且葉綠體螺旋狀地分布在細(xì)胞中，便于觀察和分析研究．二是將臨時裝片放在黑暗并且沒有空氣的環(huán)境中，排除了環(huán)境中光線和氧的影響，從而確保實驗?zāi)軌蛘�常地進(jìn)行．三是選用極細(xì)的光束照射，并且用好氧細(xì)菌進(jìn)行檢測，從而能夠準(zhǔn)確地判斷出水綿細(xì)胞中釋放氧的部位．四是進(jìn)行黑暗（局部光照）和曝光的對比實驗．據(jù)此分析解答．

解答： 解：（1）把載有水綿和好氧細(xì)菌的臨時裝片放在黑暗環(huán)境中，排除了光照的影響，好氧細(xì)菌可以將裝置中的氧氣耗盡，同時排除了氧氣的干擾，極細(xì)的光束照射水綿．通過顯微鏡觀察，發(fā)現(xiàn)好氧細(xì)菌只集中在葉綠體被光照到的部位附近，得出結(jié)論植物光合作用的場所是葉綠體，條件是光，光合作用可以產(chǎn)生氧氣．
（2）圖中場所I進(jìn)行的是植物的光合作用，③代表三碳化合物的還原，④代表二氧化碳的固定，其他條件不變，光照突然增強，含量降低的物質(zhì)是G、H、C₃、（NADP⁺）．
（3）D是由葡萄糖分解產(chǎn)生的，D是丙酮酸，用同位素對B氧氣物質(zhì)進(jìn)行標(biāo)記，經(jīng)過圖示生理過程，最先出現(xiàn)放射性的化合物是水，B氧氣、C二氧化碳的跨膜運輸方式是自由擴(kuò)散．
（4）為了探究同一溫度下光照強度和CO₂濃度對植物光合作用強度的影響，自變量是光照強度和二氧化碳濃度，分析上表數(shù)據(jù)可以看出，A植物在CO₂濃度為0.1%時，若將燈泡功率逐漸增大至320W，請預(yù)測O₂釋放量的變化趨勢是保持相對穩(wěn)定．當(dāng)B植物在燈泡功率為200W、CO₂濃度為0.03%時，限制光合作用強度的主要因素是光照強度．
（5）在一定溫度范圍內(nèi)（包括20-30℃）設(shè)置溫度梯度，分別測定酶活性．若所測得的數(shù)據(jù)出現(xiàn)峰值，則峰值所對應(yīng)的溫度即為該酶催化作用的最適溫度．否則，擴(kuò)大溫度范圍，繼續(xù)實驗，直到出現(xiàn)峰值．
故答案為：
（1）氧氣和光   葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場所，光合作用能產(chǎn)生氧氣
（2）（C₃的）還原和（CO₂的）固定   G、H、C₃、（NADP⁺）
（3）丙酮酸   水   自由擴(kuò)散（被動運輸）
（4）光照強度和CO₂濃度   保持相對穩(wěn)定   光照強度（燈泡功率）
（5）在一定溫度范圍內(nèi)（包括20-30℃）設(shè)置溫度梯度，分別測定酶活性．若所測得的數(shù)據(jù)出現(xiàn)峰值，則峰值所對應(yīng)的溫度即為該酶催化作用的最適溫度．否則，擴(kuò)大溫度范圍，繼續(xù)實驗，直到出現(xiàn)峰值．

點評：本題考查了光合作用和呼吸作用的有關(guān)知識，意在考查考生的識圖能力，能理解所學(xué)知識的要點，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系的能力；能用數(shù)學(xué)方式準(zhǔn)確地描述生物學(xué)方面的內(nèi)容、以及數(shù)據(jù)處理能力．