Question

（11分）下圖是有關棉花成熟綠葉組織的相關圖解，其中圖1是葉肉細胞的光合作用過程圖解；圖2表示某光照強度和適宜溫度下，光合作用強度增長率隨CO₂濃度變化的情況．請回答下列問題．

（1）由圖1可知，甲、乙分別代表的物質是      、        ，要想使葉綠體內C3的含量快速下降，可以改變的環境條件是      ，光反應中產生的O₂擴散到鄰近的線粒體中被利用至少要經過      層生物膜．

（2）圖2中限制D點光合作用速率的主要環境因素是      ，C點和D點相比，葉綠體中[H]的含量      （較低、相等、較高）。

（3）從生長狀況相同的棉花葉片上剪出大小、部位相同的若干圓葉片，抽取葉片細胞內的氣體，平均分成若干份，然后，置于不同濃度的NaHCO₃溶液中，給予相同的一定強度光照，測量圓葉片上浮至液面所需時間，其記錄結果繪成曲線如圖3。請據此回答。

①該實驗的目的是：                                      

②從圖解分析，b點比a點細胞內的C5含量      ，bc段曲線平緩的限制因素可能是                  ，而c點以后曲線上行，其原因應該是                      。

③在ab段，隨著NaHCO₃溶液濃度的的增加，光合作用的速率逐漸     （增大/減小）。

 

Answer 1

【答案】

（11分）（1）CO₂  [H]和ATP （寫全才能得分） 不提供CO₂或增強光照（回答一個方面即可）   4

（2）光照強度     較高

（3）①探究CO₂濃度對光合作用速率的影響   ②低    光照強度     NaHCO₃濃度太大，導致細胞失水，從而影響細胞代謝    ③增大

【解析】

試題分析：⑴根據圖1光合作用過程可知，甲表示CO₂ ，乙表示水光解生成的[H]和ATP；要想使C3化合物含量快速下降，可以使其合成減少（即不提供CO₂）或去路增多（即增強光照）；光反應中產生的O₂擴散到鄰近的線粒體中被利用首先得從葉綠體中出來穿過葉綠體的兩層膜，然后再進入線粒體穿過線粒體的兩層膜，共4層膜。

⑵圖2表示光合作用增長率，只要光合作用增長率為正值，植物光合作用速率都在不斷增加，所以在增長率達到0時（即D點）光合作用速率達到最大，此時CO₂ 濃度仍在繼續上升，故限制光合作用速率的主要環境因素不是CO₂應是光照強度；C點與D點相比，D點時CO₂ 濃度較高，故還原時需消耗[H]和ATP較多，所以C點葉綠體中[H]的含量較高。

⑶①從題意可知，實驗的單一變量是不同濃度的NaHCO₃溶液，NaHCO₃溶液可以為光合作用提供CO₂，所以該實驗的目的是探究CO₂濃度對光合作用速率的影響；

②根據題意，圓葉片上浮至液面所需時間代表光合作用強度，時間越短光合作用強度越大，從圖③可知，b點比a點相比圓葉上浮所需時間縮短，說明b點光合作用強度大，此時NaHCO₃溶液濃度b點較高，說明C5去路增加，但來源不變，故b點C5含量較低；bc段NaHCO3溶液濃度繼續上升，所以此時曲線平緩的限制因素可能為光照強度；曲線上升表明光合作用減弱（產生的氧氣減少），而C點之后NaHCO₃增加，導致葉片細胞外的濃度過高，葉片細胞失水從而影響了它的細胞代謝，故而導致光合作用降低。

③ab段，隨著NaHCO₃溶液濃度的的增加，圓葉上浮所需時間縮短，說明光合作用速率增大。

考點：本題考查光合作用過程及影響光合作用速率的因素等知識，意在考查考生能理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯系，形成知識的網絡結構并具備驗證簡單生物學事實的能力，并能對實驗現象和結果進行解釋、分析和處理的能力。