Question

某興趣小組做了如下與光合作用相關(guān)的實驗，請回答相關(guān)問題：

Ⅰ．取某植物生長狀態(tài)一致的新鮮葉片，用打孔器打出若干圓片，將圓片平均分成甲、乙、丙三組，每組各置于一個密閉的裝置內(nèi)，分別給予a、b、c三種不同強度的光照，其他條件一致．照光相同時間后，測得各裝置內(nèi)氧氣的增加量如圖1所示．
（1）裝置內(nèi)增加的氧氣來自于

 

（物質(zhì)）．丙裝置內(nèi)的CO₂含量照光后比照光前

 

．
（2）光照強度為a時，氧氣的增加量恰好為0，原因是

 

．此時細(xì)胞中能產(chǎn)生ATP的場所是

 

（3）此實驗的目的是探究

 

．
（4）若測得培養(yǎng)在密閉容器內(nèi)的某植物在黑暗中釋放CO₂的速率是22mg/h，在光照下吸收CO₂的速率是44mg/h，則將該植物黑暗處理6小時，然后在同樣光照下6小時后，可積累的葡萄糖是

 

mg
Ⅱ．某實驗小組用小球藻進行實驗，探究影響光合速率的因素．他們將一定量的小球藻浸入適宜培養(yǎng)液的試管中，以白熾臺燈作為光源．移動臺燈改變光源與試管的距離；CO₂濃度分別設(shè)置為0.03%和0.05%，根據(jù)實驗結(jié)果繪制成曲線1、曲線2（如圖2）．比較C、D兩點的光合速率，可見限制D點光合速率的主要因素是

 

，若C處突然關(guān)閉臺燈，葉綠體中C₃的含量將如何變化？

 

．F點的含義是

 

．若用缺鎂培養(yǎng)液培養(yǎng)小球藻，其他條件不變，F(xiàn)點應(yīng)向移

 

．

Answer 1

考點：影響光合作用速率的環(huán)境因素,細(xì)胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：分析圖1：圖1表示在一定范圍內(nèi)，隨著光照強度的增強，光合速率逐漸加快．
分析圖2：臺燈與試管的距離在15～45cm時，隨著光照的增強，光合速率不變；臺燈與試管的距離大于45cm時，隨著光照的增強，光合速率逐漸減弱；臺燈與試管的距離為105cm時，光合速率等于呼吸速率．

解答： 解：（1）裝置內(nèi)增加的氧氣來自光合作用，而光合作用產(chǎn)生的氧氣來自于水的光解．丙裝置內(nèi)氧氣含量增加較多，說明丙裝置中光合速率明顯快于呼吸速率，消耗的CO₂多于呼吸釋放的CO₂，所以裝置中的CO₂含量比照光前低．
（2）光照強度為a時，氧氣的增加量恰好為0，原因是光合速率等于呼吸速率，即光合作用釋放的氧氣正好被呼吸作用利用．此時細(xì)胞同時進行光合作用和呼吸作用，所以細(xì)胞中能產(chǎn)生ATP的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體．
（3）該實驗的自變量是光照強度，因變量是氧氣的增加量，代表凈光合作用強度，可見該實驗的目的是探究光照強度和光合作用強度之間的關(guān)系．
（4）植物在黑暗中釋放CO₂的速率代表呼吸速率，在光照下吸收CO₂的速率代表凈光合速率，若測得培養(yǎng)在密閉容器內(nèi)的某植物在黑暗中釋放CO₂的速率是22mg/h，在光照下吸收CO₂的速率是44mg/h，則將該植物黑暗處理6小時，然后在同樣光照下6小時后，吸收CO₂的量為44mg/h×6h-22mg/h×6h=132mg，根據(jù)光合作用總反應(yīng)式，6CO₂→葡萄糖，則積累的葡萄糖是

132×180

44×6

=90mg．
Ⅱ．C、D兩點與臺燈的距離相同，即兩點的光照強度相同，但兩者的CO₂濃度不同，可見限制D點光合速率的主要因素是CO₂濃度；若C處突然關(guān)閉臺燈，光反應(yīng)停止，產(chǎn)生的ATP和[H]減少，影響暗反應(yīng)中C₃的還原，所以葉綠體中C₃的含量將增加．F點氧氣的釋放量為0，說明該光照強度（與光源相距105 cm）時小球藻光合速率等于細(xì)胞呼吸速率．鎂是合成葉綠素的重要成分，缺鎂會影響葉綠素的合成，使小球藻光合速率減慢，在其他條件不變時，F(xiàn)點應(yīng)向左移．
故答案為：
I、（1）水   低  
（2）光合速率=呼吸速率   細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 線粒體 葉綠體
（3）光照強度和光合作用強度之間的關(guān)系   
（4）90
II、CO₂ 增加    該光照強度（與光源相距105 cm）時小球藻光合速率等于細(xì)胞呼吸速率    左

點評：本題結(jié)合柱形圖和曲線圖，考查影響光合作用速率的因素及相關(guān)的探究實驗，屬于高頻考點．解決本題的關(guān)鍵是圖形分析和實驗分析，要求學(xué)生明確曲線圖中點、線的含義，并能利用圖中信息準(zhǔn)確答題．本題的易錯點是第I（4）題，只有理解植物在黑暗中釋放CO₂的速率代表呼吸速率，在光照下吸收CO₂的速率代表凈光合速率，才能正確的計算出有機物的積累量．