Question

12．植物鵝掌花喜溫暖濕潤的半陰環境，忌強光照射．如圖表示夏季時鵝掌花在不同遮光處理條件下凈光合速率的日變化曲線．請分析并回答：
（1）研究小組發現適當遮光可使鵝掌花葉片葉綠素含量增加，對紅光和藍紫光的吸收能力增強．如果要驗證葉片色索含量的變化情況，可先用無水乙醇提取葉片色素，然后利用紙層析法（填方法）分離所提取的色素．
（2）導致圖中曲線Ⅲ明顯偏低的主要環境因素是光照強度較弱．該植物M點時能（填“能”或“不能”）進行光合作用．若改為100%遮光，此時鵝掌花有（填“有”或“無”）ATP和[H]的合成，原因是呼吸作用合成．
（3）圖中曲線Ⅱ在12：30左右凈光合速率顯著下降，推測原因是光照強度過大，植物蒸騰作用過強，引起氣孔關閉，吸收CO₂減少，導致光合作用速率下降．
（4）同一植株底部葉片細胞的呼吸作用比頂部葉片細胞弱的內部原因可能是底部葉片細胞衰老，酶的活性降低．
（5）科研人員為研究氧氣濃度與光合作用的關系，測定了鵝掌花葉片在25℃時，不同氧氣濃度下的光合作用速率（以CO₂的吸收速率為指標），部分數據見下表．請分析回答：

氧氣濃度	2%	20%
CO2的吸收速率[mg/（h•cm2）]	23	9

（1）O₂濃度由2%增大為20%時，煙草葉片吸收CO₂的速率大幅下降，推測這種變化與有氧呼吸增強有關．
（2）為了探究O₂濃度對光合作用是否構成影響，在上表所獲得數據的基礎上，還要測定黑暗條件下對應的呼吸速率．假設在25℃，氧濃度為2%時，呼吸速率為X[mg/（h•cm²）]，氧濃度為20%時呼吸速率為Y[mg/（h•cm²）]．如果23+X＞9+Y，說明氧氣濃度增大抑制光合作用．

Answer 1

分析 光合作用的色素主要吸收紅光和藍紫光．分離光合作用的色素需要用紙層析法．影響光合作用的環境因素主要有光照強度、溫度和二氧化碳濃度等．據此分析作答

解答 解：（1）光合作用的色素主要吸收紅光和藍紫光．光合作用的色素可先用無水乙醇（或丙酮）提取葉片色素，在用紙層析法分離所提取的色素．
（2）80%遮光使光照強度較弱，導致光合作用速率下降使圖中曲線Ⅲ明顯偏低．該植物M點時為光補償點，此時光合作用等于呼吸作用，植物能夠進行光合作用．分析題圖中曲線可知，M點凈光合速率為0，即光合等于呼吸，故M能進行光和作用．若改為100%遮光，此時鵝掌花進行呼吸作用，線粒體和細胞質基質中仍有ATP和[H]的合成．
因此ATP合成的場所是細胞質基質和線粒體；由于此時沒有光照，不能進行光反應產生[H]和ATP，因此暗反應因缺乏[H]和ATP而無法進行．
（3）圖中曲線Ⅱ與曲線Ⅰ相比，12：30左右光照強度過大，植物蒸騰作用過強，引起氣孔關閉，吸收CO₂減少，導致光合作用速率下降，造成鵝掌花植株的干重較�。�
（4）由于同一植株底部葉片細胞衰老，酶的活性降低，所以同一植株底部葉片細胞的呼吸作用比頂部葉片細胞弱．
（5）①O₂濃度由2%增大為20%時，煙草葉片吸收CO₂的速率大幅下降，可能與呼吸作用增強有關，呼吸作用釋放的CO₂多，為光合作用提供的多，光合作用從外界吸收的CO₂就少，還可能與O₂濃度增大可能抑制光合作用有關，從外界吸收的CO₂也減少．
②因為光合作用固定的CO₂來自于呼吸作用提供的和從外界吸收的CO₂，如果23+X=9+Y，說明：氧氣濃度的增加不影響光合作用，只是由于呼吸作用的增強．如果23+X＞9+Y，則是由于光合作用受到抑制所導致．
故答案為：
（1）紅光和藍紫       紙層析法
（2）光照強度較弱    能      有      呼吸作用合成
（3）光照強度過大，植物蒸騰作用過強，引起氣孔關閉，吸收CO₂減少，導致光合作用速率下降
（4）底部葉片細胞衰老，酶的活性降低
（5）①有氧呼吸②氧氣濃度增大抑制光合作用

點評 本題結合圖示主要考查影響光合作用的因素，意在強化學生對相關知識的理解與掌握，題目難度適中．