Question

7．圖Ⅰ所示為科研人員設(shè)計的“研究光照強(qiáng)度對某種水草的光合作用的影響”的實驗裝置．試管中放入相同的水草和等量的0.5%BTB溶液（BTB溶液是酸堿指示偏堿性時呈藍(lán)色，弱酸性時呈黃色）．圖Ⅱ為某種綠色植物葉片的氣孔結(jié)構(gòu)示意圖．研究人員將該葉片放在溫度為15℃的密閉容器中，研究光照強(qiáng)度與光合速率的關(guān)系，結(jié)果如圖Ⅲ所示．請回答：

（1）圖Ⅰ實驗經(jīng)過一段時間后，距離熒光燈60cm處的試管無顏色變化，其余試管都有變化．這說明距離熒光燈60cm處的光照強(qiáng)度為該水草的光補(bǔ)償點（或植物光合作用吸收的CO₂量與呼吸作用釋放的CO₂量相等）．預(yù)期2號、5號試管內(nèi)的顏色分別是黃色、藍(lán)色．
（2）圖Ⅱ中白天保衛(wèi)細(xì)胞中合成ATP的細(xì)胞器有線粒體、葉綠體．
（3）從圖Ⅱ中可以看出兩個細(xì)胞貼近部分的細(xì)胞壁較厚，伸縮性較小，外側(cè)部分較�。畧DⅡ所示箭頭為炎熱夏季中午細(xì)胞中水分流動的總方向，這時氣孔部分關(guān)閉，推測此時保衛(wèi)細(xì)胞可能處于質(zhì)壁分離狀態(tài)，較短時間內(nèi)，保衛(wèi)細(xì)胞中三碳化合物的含量變化是減少．
（4）據(jù)圖Ⅲ分析，若X代表O₂，在1klx的光照條件下，該葉片在5h小時內(nèi)由光合作用產(chǎn)生的O₂量約為112mL．影響A點上下移動的外界因素主要是溫度．
（5）若以CO₂吸收量為觀測指標(biāo)，請在答題紙的如圖Ⅳ中畫出該植物在密閉容器內(nèi)CO₂吸收量的變化曲線．
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Answer 1

分析 影響光合作用的環(huán)境因素主要有光照強(qiáng)度、溫度和二氧化碳濃度等．據(jù)圖分析，圖1中，該實驗主要是探究研究光照強(qiáng)度對某種水草的光合作用的影響，自變量為光照強(qiáng)度，因變量為BTB溶液的顏色變化．圖2中，表示綠色植物氣孔的結(jié)構(gòu)圖，圖示細(xì)胞中水分流動的總方向可以判斷這時氣孔部分關(guān)閉．圖3中，A表示呼吸作用速率，B表示光補(bǔ)償點．

解答 解：（1）根據(jù)題干信息，BTB溶液偏堿性時呈藍(lán)色，弱酸性時呈黃色，并且距離熒光燈60cm處的試管無顏色變化，說明此時剛好光合強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等．為光補(bǔ)償點．2號試管距離較遠(yuǎn)光照強(qiáng)度弱，光合速率小于呼吸速率，產(chǎn)生的二氧化碳使溶液呈酸性，而變黃色，而5號試管由于距離較近光強(qiáng)度大，光合強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度，消耗二氧化碳溶液呈堿性而變藍(lán)色．
（2）保衛(wèi)細(xì)胞中含有葉綠體，光合作用與呼吸作用都可以產(chǎn)生ATP，所以圖2中白天保衛(wèi)細(xì)胞中合成ATP的場所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體、葉綠體．
（3）根據(jù)圖示細(xì)胞中水分流動的總方向，這時氣孔部分關(guān)閉，推測此時保衛(wèi)細(xì)胞可能處于質(zhì)壁分離狀態(tài)．氣孔部分關(guān)閉，二氧化碳供應(yīng)不足，固定減少，三碳化合物合成減少，短時間內(nèi)還原不變，最終導(dǎo)致三碳化合物含量減少．
（4）據(jù)圖3分析，若X代表O₂，在1klx的光照條件下，該葉片在5h小時內(nèi)由光合作用產(chǎn)生的O₂量約為真正的光合強(qiáng)度=表觀光合作用強(qiáng)度+呼吸作用強(qiáng)度=（11.2+11.2）×5=112mL．A表示呼吸作用速率，影響呼吸作用的主要環(huán)境因素是溫度．
（5）圖Ⅲ中隨著光照強(qiáng)度的增加，光合作用逐漸增強(qiáng)，氧氣的吸收量釋放逐漸減小并轉(zhuǎn)變?yōu)獒尫�，CO₂吸收量吸收量逐漸則與之相反，并且氧氣的釋放量的數(shù)值等于二氧化碳的吸收量的數(shù)值，反應(yīng)在曲線圖中應(yīng)該與圖Ⅲ關(guān)于橫軸對稱，即縱軸為二氧化碳的吸收量，橫軸仍為光照強(qiáng)度，植物在密閉容器內(nèi)CO₂吸收量的變化曲線如圖，見答案．
故答案為：
（1）距離熒光燈60cm處的光照強(qiáng)度為該水草的光補(bǔ)償點（或植物光合作用吸收的CO₂量與呼吸作用釋放的CO₂量相等）    黃色與藍(lán)色
（2）線粒體、葉綠體
（3）質(zhì)壁分離   減少
（4）112　  溫度
（5）

點評 本題主要考查探究影響光合作用的因素的實驗，意在強(qiáng)化學(xué)生對光合作用與呼吸作用的相關(guān)知識的理解與運用及識圖判斷和分析作答能力．