Question

17．某科研小組為探究植物光合作用速率的變化情況，設計了由透明的玻璃罩構成的小室（如圖A所示）．

（1）將該裝置放在自然環(huán)境下，測定夏季一晝夜小室內植物氧氣釋放速率的變化，得到如圖B所示曲線，那么影響小室內植物光合作用速率變化的主要環(huán)境因素是光照強度、溫度；裝置刻度管中液滴移到最右點是在一天中的18（或g）點．
（2）在實驗過程中某段光照時間內，記錄液滴的移動，獲得以下數(shù)據(jù)：

每隔20分鐘記錄一次刻度數(shù)據(jù)
…	24	29	32	34	…

該組實驗數(shù)據(jù)是在B曲線的ae或fg段獲得的．
（3）圖B中e與f相比，e點時刻C₃的合成速率慢，與b相比，a點形成的原因可能是a時刻溫度較低．為測定該植物真正光合作用的速率，設置了對照組，對照組置于遮光條件下，其他條件與實驗組相同．測的單位時間內，實驗組讀數(shù)為M，對照組讀數(shù)為N，該植物真正光合作用的速率是M-N．
（4）圖C表示植物在不同光照強度下單位時間內CO₂釋放量和O₂產(chǎn)生總量的變化．不考慮光照對溫度的影響，圖C植物的d時單位時間內細胞從周圍環(huán)境吸收2個單位的CO₂．
（5）給予不同強度的光照，測定A、B兩種植物葉片的CO₂吸收量和CO₂釋放量，結果如圖D所示．當光照強度為a時，比較A、B植物的有機物積累速率M_A、M_B和有機物合成速率N_A、N_B的大小，結果應分別為M_A=M_B、N_A＞N_B（填＞、＜或=）．此時A植物葉綠體中ADP的移動方向是從葉綠體基質移動到囊狀結構薄膜．

Answer 1

分析 分析裝置圖和曲線圖是解答本題的關鍵．圖A是密閉裝置，內有二氧化碳緩沖液，說明實驗過程中二氧化碳濃度始終不變，因此刻度移動表示是氧氣的變化量．液滴移到最右邊，此時一天中儲存氧氣最多，圖B中g點表示光合作用與呼吸作用相等，超過該點將消耗氧氣，所以g點時儲存氧氣最多．由數(shù)據(jù)可知，相同的時間刻度變化越來越小，說明釋放的氧氣量在減少，對應圖B中de段或fg段．

解答 解：（1）影響光合作用的因素主要有光照強度、溫度、二氧化碳濃度等．圖A是密閉裝置，內有二氧化碳緩沖液，說明實驗過程中二氧化碳濃度始終不變，那么影響小室內植物光合作用速率變化的主要環(huán)境因素就只有光照強度和溫度了．裝置刻度管中液滴移動是由氧氣的增減造成的，只在有氧氣釋放，液滴就會右移．圖B中g點表示光合作用與呼吸作用相等，超過該點將消耗氧氣，所以g點時儲存氧氣最多．
（2）表格中數(shù)據(jù)表明，氧氣的產(chǎn)生速率在逐漸減小，在B曲線上所對應的區(qū)段是de和fg．
（3）e點與f點相比，e點的氧氣釋放速率慢，即光合速率慢，消耗的C₃少，那么C₃的合成速率就慢．與b相比，a時刻溫度較低，呼吸速率低．如果要測定該植物真正光合作用的速率，還需要測定出呼吸速率，具體做法是設置A裝置完全相同的C裝置，將C裝置遮光放在與A相同的環(huán)境條件下．測得單位時間內，實驗組讀數(shù)為M，對照組讀數(shù)為N，該植物真正光合作用的速率是=凈光合速率+呼吸作用速率=M-N或M+|N|．
（4）光照強度為d時單位時間內氧氣釋放量為8個單位，而綠色植物呼吸作用釋放二氧化碳為6個單位，需要細胞從周圍環(huán)境吸收2個單位的CO₂．
（5）據(jù)圖D分析，光照強度為a時，A、B植物的凈光合速率就是有機物積累速率M_A、M_B，此時兩曲線相交與一點，故M_A=M_B．真正的光合速率就是有機物合成速率N_A、N_B，此時A的呼吸速率大于B的呼吸速率，真正的光合速率=呼吸速率+凈光合速率，所以N_A＞N_B．此時A植物光合作用過程中葉綠體中ADP從葉綠體基質移動到囊狀結構薄膜．
故答案為：
（1）光照強度、溫度         18（或g）
（2）ae或fg
（3）慢    a時刻溫度較低       M-N
（4）2
（5）=＞從葉綠體基質移動到囊狀結構薄膜

點評 本題考查光合作用和呼吸作用的相關知識，意在考查考生具有對一些生物學問題進行初步探究的能力，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．