Question

1．圖甲曲線表示某植物在恒溫30℃時光合速率與光照強度的關(guān)系，圖乙是某同學“探究影響植物光合速率的因素”的實驗裝置圖．試回答：

（1）已知該植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25℃和30℃，在其他條件不變的情況下，將溫度調(diào)節(jié)到25℃，圖甲曲線中Y點將向左移動，若該植物出現(xiàn)黃化現(xiàn)象，圖甲曲線中Y點將向右移動．如果在此條件下突然停止光照，則3-磷酸甘油酸含量增加．
（2）該植物葉綠體在光照強度達到飽和時8小時固定CO₂量為11（X-Z）g．
（3）若實驗乙中每隔15min增加一次廣口瓶與燈之間的距離，則有色小液滴向右移動的速率減小，原因可能是光照強度減弱和CO₂濃度減低（或NaHCO₃濃度降低）．
（4）“半葉法”測定光合作用強度：將對稱葉片的一部分（A）遮光，另一部分（B）不做處理，并采用適當?shù)姆椒ㄗ柚刮镔|(zhì)和能量的轉(zhuǎn)移，見圖丙．在適宜光照下照射半小時后，在A、B的對應部位截取同等面積的葉片（1dm²），烘干稱重，分別記為M_A、M_B，獲得相應數(shù)據(jù)，則可計算出該葉片的光合作用強度，其單位是mg/（dm²•h）．2小時內(nèi)1dm²葉片光合作用合成的有機物總量（M）為M_B-M_A．
（5）如圖丁表示葉綠體膜結(jié)構(gòu)上磷酸轉(zhuǎn)運器的運轉(zhuǎn)機制，請回答：
①磷酸轉(zhuǎn)運器的功能是將磷酸丙糖運出葉綠體外的同時將Pi（磷酸）運回葉綠體，以保證葉綠體中光合作用的正常進行．
②根據(jù)圖中信息，光合作用的直接產(chǎn)物是磷酸丙糖，間接產(chǎn)物是蔗糖和淀粉．

Answer 1

分析 本題以坐標曲線和實驗為載體，考查光合作用的過程及影響光合作用的因素，屬于考綱綜合運用層次．在圖甲中，當光照強度為X點時，葉肉細胞產(chǎn)生ATP的生理過程有有氧呼吸；當光照強度為X點之后時，葉肉細胞中產(chǎn)生ATP的生理過程有光合作用和有氧呼吸，發(fā)生場所包括細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體．Y點時，光合作用強度等于呼吸作用強度．圖乙裝置可通過更換燈泡功率或改變試管與光源之間的距離改變光照強度，以探究光照強度對光合作用的影響，在燈與試管之間隔盛水玻璃柱可吸收燈光的熱量，避免光照引起試管內(nèi)水溫的變化而影響光合作用強度．圖丁表示葉綠體中光合作用的過程．

解答 解：（1）將溫度由30℃調(diào)節(jié)到25℃，光合作用增強，呼吸作用減弱，光的補償點降低，因此Y左移．該植物出現(xiàn)黃化現(xiàn)象，原因是葉綠素合成不足，光補償點增大，Y點右移．若突然停止光照，光反應的產(chǎn)物[H]和ATP的含量減少，導致暗反應中3-磷酸甘油酸的還原減弱，所以消耗的3-磷酸甘油酸減少，則3-磷酸甘油酸含量將增加．
（2）據(jù)圖甲分析，X表示呼吸作用速率，Z表示凈光合速率，其為負值，真正的光合速率=呼吸速率+凈光合速率=X-Z，根據(jù)光合作用的反應式可知，該植物葉綠體在光照強度達到飽和時8小時固定CO₂量為：$\frac{8×44×（X-Z）}{32}$=11（X-Z）．
（3）由題意知，該實驗的目的是探究光照強度與光合速率的關(guān)系，實驗的自變量是光照強度，可以通過改變廣口瓶之間的距離控制自變量，隨之距離增加，光照強度減弱，光合作用強度降低，氣泡產(chǎn)生的速率下降，隨著時間推移水中二氧化碳含量下降，光合作用強度降低，氣泡產(chǎn)生的速率下降．所以有色小液滴向右移動．
（4）假設(shè)植物在適宜光照射2小時前，在A、B的對應部位截取同等面積的葉片，烘干稱重，均為C，而題干中“在適宜光照下照射2小時后，在A、B的對應部位截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為M_A、M_B，則呼吸消耗的有機物的量為（C-M_A），凈光合作用合成的有機物的量為（M_B-C）．根據(jù)總光合作用的量=凈光合作用的量+呼吸作用消耗量，可知2小時內(nèi)光合作用合成的有機物總量（M）=（C-M_A）+（M_B-C）=M_B-M_A．
（5）據(jù)圖丁分析，磷酸轉(zhuǎn)運器的功能是將磷酸丙糖運出葉綠體外的同時將磷酸運回葉綠體．光合作用的直接產(chǎn)物是磷酸丙糖，間接產(chǎn)物是蔗糖和淀粉．
故答案為：
（1）左 右  增加
（2）11（X-Z）
（3）右 光照強度減弱 CO₂濃度減低（或NaHCO₃濃度降低）
（4）M_B-M_A
（5）①Pi（磷酸） ②磷酸丙糖   蔗糖和淀粉

點評 本題考查了光合作用和呼吸作用以及相關(guān)實驗的設(shè)計等方面的知識，意在考查考生能理解所學知識的要點，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系的能力；具備驗證簡單生物學事實的能力，并能對實驗現(xiàn)象和結(jié)果進行解釋、分析、處理，能對一些簡單的實驗方案做出恰當?shù)脑u價和修訂的能力．