Question

10．選取有白斑葉片和綠色葉片的某植物進(jìn)行如圖1所示的光合作用實(shí)驗(yàn)，各瓶均透明，丙瓶做遮光處理．用丁瓶研究光照強(qiáng)度（t₁→t₄光照逐漸增強(qiáng)，此后保持穩(wěn)定）、CO₂濃度和溫度（t₀→t₆溫度恒定）等環(huán)境因素對(duì)光合速率的影響，測(cè)得丁瓶?jī)?nèi)CO₂變化速率如圖2所示（不考慮O₂濃度變化對(duì)呼吸速率的影響）．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）色素分子含有的Mg²⁺可被H⁺置換．現(xiàn)用5%HCl處理該植物綠色葉片的色素提取液，提取液的顏色變成黃褐色是因葉綠素（葉綠素a、b）大量減少引起的．
（2）在相同且適宜的條件下，對(duì)甲、乙、丙三瓶進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果只在乙瓶?jī)?nèi)編號(hào)為④的部位檢測(cè)到光合作用產(chǎn)物，此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明光合作用需要光照、CO₂、葉綠體．
（3）圖2中t₂時(shí)葉肉細(xì)胞產(chǎn)生氫的載體的場(chǎng)所有細(xì)胞溶膠、線粒體和葉綠體．t₃時(shí)，葉片光合作用固定CO₂的速率為2a．
（4）圖2中t₄后，短時(shí)間內(nèi)葉綠體中RuBP的合成速率會(huì)增加，補(bǔ)充CO₂后發(fā)現(xiàn)顯著提高了該葉片的光飽和點(diǎn)，原因是CO₂濃度升高，其固定生成三碳酸（3-磷酸甘油酸、三碳分子）的量增多，需要光反應(yīng)提供的NADPH和ATP增多，需要更強(qiáng)的光照強(qiáng)度．t₆后，短時(shí)間內(nèi)葉綠體中的ATP含量減少，原因是溫度改變明顯提高了碳反應(yīng)的速率．

Answer 1

分析 分析圖1：光合作用需要光照、葉綠體、個(gè)二氧化碳，甲中加有氫氧化鈉溶液，吸收裝置內(nèi)的二氧化碳，該葉片不能進(jìn)行光合作用，乙裝置的③部位缺少葉綠體，不能進(jìn)行光合作用，丙裝置沒(méi)有光照，不能進(jìn)行光合作用．
分析圖2：t₀-t₁黑暗條件，植物只進(jìn)行呼吸作用，二氧化碳產(chǎn)生速率穩(wěn)定；t₁-t₂時(shí)刻具備光照，植物進(jìn)行光合作用，由于呼吸速率大于光合速率，容器內(nèi)二氧化碳含量變化速率減慢，t₁-t₄時(shí)刻，光合速率大于呼吸速率，t₂時(shí)刻和t₄時(shí)刻光合速率和呼吸速率相等，t₄-t₆時(shí)刻光合速率大于呼吸速率，據(jù)此答題．

解答 解：（1）Mg²⁺是構(gòu)成葉綠素的基本元素，色素分子含有的Mg²⁺被H⁺置換．則葉綠素不能形成，葉子中的葉綠素（葉綠素a、b）大量減少，植物綠色葉片的色素提取液的顏色變成黃褐色．
（2）甲中加有氫氧化鈉溶液，吸收裝置內(nèi)的二氧化碳，丙裝置沒(méi)有光照，乙裝置的③部位缺少葉綠體，在相同且適宜的條件下，對(duì)甲、乙、丙三瓶進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果只在乙瓶?jī)?nèi)編號(hào)為④的部位檢測(cè)到光合作用產(chǎn)物，此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明光合作用需要光照、CO₂、葉綠體．
（3）圖2中t₂時(shí)葉肉細(xì)胞進(jìn)行光合作用和細(xì)胞呼吸，光合作用和細(xì)胞呼吸的場(chǎng)所是細(xì)胞溶膠、線粒體和葉綠體都能產(chǎn)氫．光合作用固定CO₂的速率為總光合速率=凈光合速率+呼吸速率，t₃時(shí)，葉片凈光合速率為a，呼吸速率為a，總光合速率為2a．
（4）圖2中t₄后，加入二氧化碳，短時(shí)間內(nèi)葉綠體中RuBP的合成速率會(huì)增加，CO₂濃度升高，其固定生成三碳酸（3-磷酸甘油酸、三碳分子）的量增多，需要光反應(yīng)提供的NADPH和ATP增多，需要更強(qiáng)的光照強(qiáng)度，故補(bǔ)充CO₂后顯著提高了該葉片的光飽和點(diǎn)，t₆后，短時(shí)間內(nèi)葉綠體中的ATP含量減少，原因是溫度改變明顯提高了碳反應(yīng)速率．
故答案為：
（1）葉綠素（葉綠素a、b）
（2）光照、CO₂、葉綠體
（3）細(xì)胞溶膠、線粒體和葉綠體    2a
（4）增加      CO₂濃度升高，其固定生成三碳酸（3-磷酸甘油酸、三碳分子）的量增多，需要光反應(yīng)提供的NADPH和ATP增多，需要更強(qiáng)的光照強(qiáng)度  碳

點(diǎn)評(píng) 本題考查影響光合作用速率的環(huán)境因素的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀點(diǎn)，通過(guò)比較、分析與綜合等方法對(duì)某些生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論的能力．