Question

某生物研究小組在密閉恒溫玻璃溫室內(nèi)進(jìn)行植物栽培實(shí)驗(yàn)，連續(xù)48h測(cè)定溫室內(nèi)CO₂濃度及植物CO₂吸收速率，得到如圖所示曲線(xiàn)（整個(gè)過(guò)程呼吸作用強(qiáng)度恒定），請(qǐng)回答下列相關(guān)問(wèn)題：

（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程的前3小時(shí)葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有

 

，12h時(shí)CO₂的移動(dòng)方向是

 

．
（2）圖中植物呼吸速率與光合速率相等的時(shí)間點(diǎn)有

 

個(gè)，若在12h時(shí)突然補(bǔ)充光照，葉綠體內(nèi)C₃含量變化是

 

．
（3）葉綠體利用CO₂速率最大的時(shí)刻是

 

h時(shí)，前24小時(shí)比后24小時(shí)的平均光照強(qiáng)度

 

．
（4）如果使用相同強(qiáng)度綠光進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，c點(diǎn)的位置將

 

（填“上移”、“下移”或“不變”），原因是

 

．
（5）另一研究小組的成員想要探究葉片中光合產(chǎn)物的積累是否會(huì)抑制光合作用，以下是他們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：在其他實(shí)驗(yàn)條件適宜的情況下，對(duì)植物部分葉片遮光處理，使遮光葉片成為需要光合產(chǎn)物輸入的器官，檢測(cè)

 

葉片的光合產(chǎn)物含量和光合速率，與對(duì)照組植株的葉片相比，若檢測(cè)結(jié)果是

 

，則說(shuō)明葉片中光合產(chǎn)物的積累會(huì)抑制光合作用．

Answer 1

考點(diǎn)：光反應(yīng)、暗反應(yīng)過(guò)程的能量變化和物質(zhì)變化

專(zhuān)題：

分析：本題主要考查了光合作用的過(guò)程．
光合作用是指綠色植物通過(guò)葉綠體，利用光能把二氧化碳和水轉(zhuǎn)變成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物，并釋放出氧氣的過(guò)程．光合作用的光反應(yīng)階段（場(chǎng)所是葉綠體的類(lèi)囊體膜上）：水的光解產(chǎn)生[H]與氧氣，以及ATP的形成．光合作用的暗反應(yīng)階段（場(chǎng)所是葉綠體的基質(zhì)中）：CO₂被C₅固定形成C₃，C₃在光反應(yīng)提供的ATP和[H]的作用下還原生成糖類(lèi)等有機(jī)物．

解答： 解：（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程的前3小時(shí)葉肉細(xì)胞只進(jìn)行呼吸作用，故產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線(xiàn)粒體．12h時(shí)光合作用強(qiáng)于呼吸作用，故CO₂的移動(dòng)方向是由線(xiàn)粒體移向葉綠體，由細(xì)胞外移向葉綠體．
（2）圖中植物呼吸速率與光合速率相等的時(shí)間點(diǎn)有4個(gè)，分別是6h時(shí)、18h時(shí)、30h時(shí)、42h時(shí)．若在12h時(shí)突然補(bǔ)充光照，光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP增加，被還原的C₃增加，而CO₂被C₅固定形成C₃的過(guò)程不變，故葉綠體內(nèi)C₃含量變化是下降．   
（3）由圖可知，36h時(shí)植物CO₂吸收速率最快，故葉綠體利用CO₂速率最大的時(shí)刻是36h時(shí)．前24小時(shí)室內(nèi)CO₂濃度基本不變，后24小時(shí)室內(nèi)CO₂濃度明顯減少，說(shuō)明前24小時(shí)比后24小時(shí)的平均光合作用弱，故前24小時(shí)比后24小時(shí)的平均光照強(qiáng)度弱．
（4）如果使用相同強(qiáng)度綠光進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，由于植物對(duì)綠光吸收很少，光合作用減弱，呼吸作用不變，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中從溫室吸收的CO₂總量將減少，c點(diǎn)的位置將上移． 
（5）在其他實(shí)驗(yàn)條件適宜的情況下，對(duì)植物部分葉片遮光處理，使遮光葉片成為需要光合產(chǎn)物輸入的器官，檢測(cè)未遮光葉片的光合產(chǎn)物含量和光合速率，與對(duì)照組植株的葉片相比，若檢測(cè)結(jié)果是光合產(chǎn)物含量下降，光合速率上升，則說(shuō)明葉片中光合產(chǎn)物的積累會(huì)抑制光合作用．
故答案為：
（1）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線(xiàn)粒體    由線(xiàn)粒體移向葉綠體，由細(xì)胞外移向葉綠體
（2）4            下降（減少）   
（3）36            弱
（4）上移       植物對(duì)綠光吸收很少，光合作用減弱，呼吸作用不變，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中從溫室吸收的CO₂總量將減少
（5）未遮光      光合產(chǎn)物含量下降，光合速率上升

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查學(xué)生的析圖能力，實(shí)驗(yàn)分析能力和作圖能力．光合作用需要光照，沒(méi)有光照就沒(méi)有光合作用．呼吸作用不需要光照，在有光和無(wú)光的時(shí)候都能進(jìn)行．在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)要注意兩個(gè)原則：對(duì)照原則和單一變量原則．在實(shí)驗(yàn)中還要保證無(wú)光變量相同且適宜，要減少無(wú)關(guān)變量的干擾．