Question

1．圖甲曲線表示某植物在恒溫30℃時(shí)光合速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系，圖乙是某同學(xué)“探究影響植物光合速率的因素”的實(shí)驗(yàn)裝置圖．試回答：

（1）已知該植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25℃和30℃，在其他條件不變的情況下，將溫度調(diào)節(jié)到25℃，圖甲曲線中Y點(diǎn)將向左移動(dòng)，若該植物出現(xiàn)黃化現(xiàn)象，圖甲曲線中Y點(diǎn)將向右移動(dòng)．如果在此條件下突然停止光照，則3-磷酸甘油酸含量增加．
（2）該植物葉綠體在光照強(qiáng)度達(dá)到飽和時(shí)8小時(shí)固定CO₂量為11（X-Z）g．
（3）若實(shí)驗(yàn)乙中每隔15min增加一次廣口瓶與燈之間的距離，則有色小液滴向右移動(dòng)的速率減小，原因可能是光照強(qiáng)度減弱和CO₂濃度減低（或NaHCO₃濃度降低）．
（4）“半葉法”測(cè)定光合作用強(qiáng)度：將對(duì)稱葉片的一部分（A）遮光，另一部分（B）不做處理，并采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ柚刮镔|(zhì)和能量的轉(zhuǎn)移，見圖丙．在適宜光照下照射半小時(shí)后，在A、B的對(duì)應(yīng)部位截取同等面積的葉片（1dm²），烘干稱重，分別記為M_A、M_B，獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)，則可計(jì)算出該葉片的光合作用強(qiáng)度，其單位是mg/（dm²•h）．2小時(shí)內(nèi)1dm²葉片光合作用合成的有機(jī)物總量（M）為M_B-M_A．
（5）如圖丁表示葉綠體膜結(jié)構(gòu)上磷酸轉(zhuǎn)運(yùn)器的運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制，請(qǐng)回答：
①磷酸轉(zhuǎn)運(yùn)器的功能是將磷酸丙糖運(yùn)出葉綠體外的同時(shí)將Pi（磷酸）運(yùn)回葉綠體，以保證葉綠體中光合作用的正常進(jìn)行．
②根據(jù)圖中信息，光合作用的直接產(chǎn)物是磷酸丙糖，間接產(chǎn)物是蔗糖和淀粉．

Answer 1

分析 本題以坐標(biāo)曲線和實(shí)驗(yàn)為載體，考查光合作用的過程及影響光合作用的因素，屬于考綱綜合運(yùn)用層次．在圖甲中，當(dāng)光照強(qiáng)度為X點(diǎn)時(shí)，葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的生理過程有有氧呼吸；當(dāng)光照強(qiáng)度為X點(diǎn)之后時(shí)，葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的生理過程有光合作用和有氧呼吸，發(fā)生場(chǎng)所包括細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體．Y點(diǎn)時(shí)，光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度．圖乙裝置可通過更換燈泡功率或改變?cè)嚬芘c光源之間的距離改變光照強(qiáng)度，以探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響，在燈與試管之間隔盛水玻璃柱可吸收燈光的熱量，避免光照引起試管內(nèi)水溫的變化而影響光合作用強(qiáng)度．圖丁表示葉綠體中光合作用的過程．

解答 解：（1）將溫度由30℃調(diào)節(jié)到25℃，光合作用增強(qiáng)，呼吸作用減弱，光的補(bǔ)償點(diǎn)降低，因此Y左移．該植物出現(xiàn)黃化現(xiàn)象，原因是葉綠素合成不足，光補(bǔ)償點(diǎn)增大，Y點(diǎn)右移．若突然停止光照，光反應(yīng)的產(chǎn)物[H]和ATP的含量減少，導(dǎo)致暗反應(yīng)中3-磷酸甘油酸的還原減弱，所以消耗的3-磷酸甘油酸減少，則3-磷酸甘油酸含量將增加．
（2）據(jù)圖甲分析，X表示呼吸作用速率，Z表示凈光合速率，其為負(fù)值，真正的光合速率=呼吸速率+凈光合速率=X-Z，根據(jù)光合作用的反應(yīng)式可知，該植物葉綠體在光照強(qiáng)度達(dá)到飽和時(shí)8小時(shí)固定CO₂量為：$\frac{8×44×（X-Z）}{32}$=11（X-Z）．
（3）由題意知，該實(shí)驗(yàn)的目的是探究光照強(qiáng)度與光合速率的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度，可以通過改變廣口瓶之間的距離控制自變量，隨之距離增加，光照強(qiáng)度減弱，光合作用強(qiáng)度降低，氣泡產(chǎn)生的速率下降，隨著時(shí)間推移水中二氧化碳含量下降，光合作用強(qiáng)度降低，氣泡產(chǎn)生的速率下降．所以有色小液滴向右移動(dòng)．
（4）假設(shè)植物在適宜光照射2小時(shí)前，在A、B的對(duì)應(yīng)部位截取同等面積的葉片，烘干稱重，均為C，而題干中“在適宜光照下照射2小時(shí)后，在A、B的對(duì)應(yīng)部位截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為M_A、M_B，則呼吸消耗的有機(jī)物的量為（C-M_A），凈光合作用合成的有機(jī)物的量為（M_B-C）．根據(jù)總光合作用的量=凈光合作用的量+呼吸作用消耗量，可知2小時(shí)內(nèi)光合作用合成的有機(jī)物總量（M）=（C-M_A）+（M_B-C）=M_B-M_A．
（5）據(jù)圖丁分析，磷酸轉(zhuǎn)運(yùn)器的功能是將磷酸丙糖運(yùn)出葉綠體外的同時(shí)將磷酸運(yùn)回葉綠體．光合作用的直接產(chǎn)物是磷酸丙糖，間接產(chǎn)物是蔗糖和淀粉．
故答案為：
（1）左 右  增加
（2）11（X-Z）
（3）右 光照強(qiáng)度減弱 CO₂濃度減低（或NaHCO₃濃度降低）
（4）M_B-M_A
（5）①Pi（磷酸） ②磷酸丙糖   蔗糖和淀粉

點(diǎn)評(píng) 本題考查了光合作用和呼吸作用以及相關(guān)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)，意在考查考生能理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系的能力；具備驗(yàn)證簡單生物學(xué)事實(shí)的能力，并能對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析、處理，能對(duì)一些簡單的實(shí)驗(yàn)方案做出恰當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)和修訂的能力．