Question

光合作用和呼吸作用是植物最重要的兩種代謝活動(dòng)．為了測(cè)量相關(guān)代謝活動(dòng)的數(shù)據(jù)，某生物興趣小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：圖甲為測(cè)定光合作用速度的裝置，在密封的試管內(nèi)放置一新鮮葉片和CO₂緩沖液，試管內(nèi)氣體體積的變化可根據(jù)毛細(xì)刻度管內(nèi)紅色液滴的移動(dòng)距離（mL）測(cè)得．在不同強(qiáng)度的光照條件下，測(cè)得的氣體體積變化如圖乙所示．假設(shè)實(shí)驗(yàn)過程中該新鮮葉片的生理狀況始終不變，請(qǐng)回答如下問題：

（1）光照強(qiáng)度在0到20千勒克司范圍內(nèi)，限制光合作用強(qiáng)度的主要因素是

 

．
（2）將圖甲裝置從光照條件下突然轉(zhuǎn)移至暗室（其他條件不變），則葉片中三碳化合物的瞬間含量將

 

．
（3）將圖甲裝置置于暗室2小時(shí)，毛細(xì)刻度管中紅色液滴的移動(dòng)狀態(tài)是

 

．
（4）標(biāo)記實(shí)驗(yàn)開始時(shí)毛細(xì)刻度管中紅色液滴所在位置為初始標(biāo)記位置．實(shí)驗(yàn)時(shí)，在30分鐘內(nèi)光照強(qiáng)度由0漸變?yōu)?.5千勒克司（不同光照強(qiáng)度照射的時(shí)問均等），在此過程中，當(dāng)光照強(qiáng)度為2.5千勒克司時(shí)，液滴所在位置為

 

．
A．離實(shí)驗(yàn)初始標(biāo)記位置最遠(yuǎn)                        B．在初始位置始終沒有移動(dòng)
C．從初始位置移動(dòng)一點(diǎn)距離后又回到初始位置          D．無法確定
（5）假設(shè)溫度恒定（該狀態(tài)下的氣體體積已經(jīng)轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體體積），給予該葉片足量的光照8小時(shí)，則一晝夜中該葉片的重量變化是

 

克．

Answer 1

考點(diǎn)：影響光合作用速率的環(huán)境因素,細(xì)胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：結(jié)合題意分析圖解：試管中葉片既進(jìn)行呼吸作用也進(jìn)行光合作用．當(dāng)呼吸作用強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度時(shí)，氧氣減少而二氧化碳增多，但多余的二氧化碳會(huì)被緩沖液吸收，所以氣體總量減少；當(dāng)呼吸作用強(qiáng)度小于光合作用強(qiáng)度時(shí)，氧氣增多而二氧化碳減少，但緩沖液能維持環(huán)境中二氧化碳的濃度，所以氣體總量增加．
乙圖中可以看出，呼吸速率為11.2ml/h；光照強(qiáng)度為2.5千勒克司為光補(bǔ)償點(diǎn)，此時(shí)光合作用等于呼吸作用；光飽和點(diǎn)時(shí)的植物的凈光合速率為33.6ml/h．

解答： 解：（1）光照強(qiáng)度在0到20千勒克司范圍內(nèi)，圖中可以看出，隨著光照強(qiáng)度的增強(qiáng)光合作用強(qiáng)度也在增強(qiáng)，因此限制光合作用強(qiáng)度的主要因素是光照強(qiáng)度．
（2）將圖甲裝置從光照條件下突然轉(zhuǎn)移至暗室（其他條件不變），光反應(yīng)將立即停止，則光反應(yīng)的產(chǎn)生的ATP和[H]減少，抑制了暗反應(yīng)中三碳化合物的還原，因此則葉片中三碳化合物的瞬間含量將增加．
（3）將圖甲裝置置于暗室2小時(shí)，葉片只能進(jìn)行呼吸作用．有氧呼吸過程消耗氧氣釋放二氧化碳，由于二氧化碳緩沖液可以維持裝置內(nèi)二氧化碳的穩(wěn)定，因此裝置中氣體總量將減少，導(dǎo)致毛細(xì)刻度管中紅色液滴向左移動(dòng)．
（4）圖中可以看出2.5千勒克司為光補(bǔ)償點(diǎn)，此時(shí)光合作用等于呼吸作用，而在此之前呼吸作用總是大于光合作用，因此氧氣的吸收大于釋放，裝置中氣體總量不斷減少，因此在30分鐘內(nèi)光照強(qiáng)度由0漸變?yōu)?.5千勒克司時(shí)，液滴所在位置為離實(shí)驗(yàn)初始標(biāo)記位置最遠(yuǎn)．
（5）足量的光照視為光飽和點(diǎn)，此時(shí)植物的凈光合速率為33.6ml/h，而夜間呼吸速率為11.2ml/h，因此給予該葉片足量的光照8小時(shí)，則一晝夜中二氧化碳凈吸收量=33.6×8-11.2×16=89.6ml，折合為葡萄糖=（0.0896÷22.4）÷6×180=0.12克．
故答案為：
（1）光照強(qiáng)度 
（2）增加
（3）左移 
（4）A 
（5）0.12

點(diǎn)評(píng)：本題具有一定的難度，考查影響光合作用的環(huán)境因素、物質(zhì)變化、光合作用和呼吸作用的關(guān)系以及有關(guān)計(jì)算，將兩種重要代謝作用的關(guān)系設(shè)計(jì)在一個(gè)密閉的裝置中，同時(shí)又用緩沖液來調(diào)節(jié)裝置中二氧化碳量，意在考查考生從材料中獲取信息的能力和對(duì)知識(shí)的理解遷移能力．