Question

3．有多種方法可以測定植物的光合作用速率．請回答一下相關(guān)問題：

（1）在光照適宜、溫度恒定的條件下，圖一的試驗裝置為密閉容器，圖一中的曲線為測量一小時內(nèi)該容器中CO₂的變化量．圖一中A～B段，葉綠體內(nèi)ADP含量最高的場所是葉綠體基質(zhì)．導(dǎo)致A～B段曲線變化的主要原因是光合速率大于呼吸速率．該綠色植物前30分鐘實際光合作用的平均速率為146ppmCO₂/min．
（2）某科研小組為探究植物光合作用速率的變化情況，設(shè)計了由透明的玻璃罩構(gòu)成的小室（如圖二A所示；其中CO₂緩沖液可以吸收和提供CO₂，保證瓶中CO₂恒定）．
①將該裝置放在自然環(huán)境下，測定夏季一晝夜小室內(nèi)植物氧氣釋放速率的變化，得到如圖二B所示曲線，那么影響小室內(nèi)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，影響a點變化的內(nèi)因是酶的活性下降；裝置中氧氣濃度最高的時間是18（或g）點；圖中裝置刻度管中液滴移到最左點是在曲線中的c點．
②在試驗過程中某段光照時間內(nèi)，記錄液滴的移動，獲得以下數(shù)據(jù)：

每隔一定時間記錄一次刻度數(shù)據(jù)
…	24	29	32	34	38	…

該組試驗數(shù)據(jù)是在B曲線的def或df段獲得的．
③為了使試驗的數(shù)據(jù)更加準確，還應(yīng)該設(shè)置試驗的對照組（或?qū)φ諏嶒灒��?br />④如果要測定該植物呼吸作用的速率，怎樣利用該裝置設(shè)計試驗？
設(shè)計試驗：將此裝置遮光（或遮光并將緩沖液換成NaOH溶液），其他條件相同且適宜，每隔一定時間記錄刻度數(shù)據(jù)．

Answer 1

分析 分析題圖：圖甲中，在30分鐘時二氧化碳濃度最低，說明此時光合速率等于呼吸速率．圖乙A中，液滴的移動只與密閉小室中的氧氣的變化有關(guān)．圖乙B中，c、g表示光補償點，de段下降的原因是氣孔部分關(guān)閉，二氧化碳供應(yīng)不足導(dǎo)致光合作用下降．

解答 解：（1）光反應(yīng)的場所是類囊體膜，消耗ADP產(chǎn)生ATP，暗反應(yīng)的場所是葉綠體基質(zhì)，消耗ATP產(chǎn)生ADP，所以，葉綠體內(nèi)ADP含量最高的場所是葉綠體基質(zhì)．A～B段容器中CO₂逐漸被光合作用消耗，導(dǎo)致A～B段CO₂濃度不斷減降低，即A～B段曲線變化的主要原因是光合速率大于呼吸速率．分析題圖甲曲線可知，前30分鐘凈光合作用強度是（3620-220）÷30=113.3ppm/min，呼吸作用強度是（1200-220）÷30=32.7ppm/min，因此，該綠色植物前30分鐘實際光合作用的平均速率為113.3+32.7=146ppm/min．
（2）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(nèi)有二氧化碳緩沖液，說明實驗過程中二氧化碳濃度始終保持相對穩(wěn)定，那么影響小室內(nèi)植物光合作用速率變化的主要環(huán)境因素是光照強度和溫度．a(chǎn)點時呼吸速率降低，原因是溫度低，酶的活性下降．圖B中g(shù)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18（或g）點時儲存氧氣最多．裝置刻度管中液滴移動是由氧氣的增減造成的，只在氧氣不斷消耗的過程中液滴會左移．圖B中c點表示光合作用與呼吸作用相等，超過該點將釋放氧氣，所以c點時儲存氧氣最低點．
②根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，單位時間內(nèi)液滴移動的距離先減小后增大，與圖中的df段相符合．
③為避免實驗誤差，需要設(shè)置對照空白實驗．
④如果要測定該植物呼吸作用的速率，需要將此裝置遮光（或遮光并將緩沖液換成NaOH溶液），其他條件相同且適宜，每隔一定時間記錄刻度數(shù)據(jù)．
故答案為：
（1）葉綠體基質(zhì)　光合速率大于呼吸速率　146　
（2）①光照強度、溫度　酶的活性下降　18（或g）　c　
②def或df　
③對照組（或?qū)φ諏嶒灒��?br />④將此裝置遮光（或遮光并將緩沖液換成NaOH溶液），其他條件相同且適宜，每隔一定時間記錄刻度數(shù)據(jù)

點評 本題結(jié)合題圖，考查光合作用和呼吸作用的相關(guān)知識，要求考生識記光合作用的具體過程、場所，掌握影響光合速率的因素及相關(guān)曲線圖，能正確分析題圖，再結(jié)合所學(xué)的知識準確答題．