Question

某研究小組研究了環境因素對光合作用和呼吸作用影響的實驗．結合所給材料，分析回答相關問題．

（1）圖一表示在光照充足、CO₂濃度適宜的條件下，溫度對番茄的光合作用速率和呼吸作用速率影響的曲線．由圖一可知，光合作用、呼吸作用都受到溫度的影響，其中與

 

有關的酶對高溫更為敏感．
（2）金魚藻在適宜條件下進行光合作用而繁殖很快．圖二表示在相同培養液中，以圖中的裝置Ⅰ和Ⅱ（密封環境）分別培養金魚藻，將兩個裝置都放在陽光下，一定時間后，觀察裝置Ⅰ和Ⅱ發生的變化．由圖二可知，與C相比，B試管中金魚藻繁殖速度快，其原因是

 

．
（3）卡爾文給小球藻懸浮液通入¹⁴CO₂，光照一定時間（從1秒到數分鐘）后殺死小球藻，同時提取產物并分析．實驗發現，僅僅30秒的時間，二氧化碳已經轉化為許多種類的化合物．想要探究CO₂轉化成的第一個產物是什么，可能的實驗思路是

 

．
（4）圖三表示將同一品種玉米苗置于25℃條件下培養，實驗結果表明，在

 

條件下施肥效果最為明顯．

Answer 1

考點：影響光合作用速率的環境因素,細胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：圖一表示在光照充足、CO₂濃度適宜的條件下，溫度對番茄的光合作用速率和呼吸作用速率影響的曲線，溫度超過光合作用已經開始下降，但是呼吸作用還在上升，直到40℃才開始受到影響開始下降．
圖二A中酵母菌：C₆H₁₂O₆（葡萄糖）

酶

2C₂H₅OH （酒精）+2CO₂+少量能量，促進金魚藻的光合作用，而D中乳酸菌發生呼吸作用C₆H₁₂O₆（葡萄糖）

酶

2C₃H₆O₃（乳酸）+少量能量，金魚藻缺乏二氧化碳光合作用減慢．
圖三由坐標的分析可知，土壤含水量在40%-60%之間，施肥的效果最為明顯．
本題主要考查的知識點有：光合作用的階段：
①光反應階段：場所是類囊體薄膜
a．水的光解：2H₂O

光能

4[H]+O₂
b．ATP的生成：ADP+Pi

酶

ATP
②暗反應階段：場所是葉綠體基質
a．CO₂的固定：CO₂ +C₅

酶

2C₃
b．CO₂的還原：2C₃

酶

（CH₂O）+C₅ +H₂O

解答： 解：（1）由坐標分析可知，溫度超過30℃光合作用已經開始下降，但是呼吸作用還在上升，在40℃時光合作用強度等于呼吸作用強度，之后呼吸作用才開始受到影響下降，所以與有關光合作用的酶對高溫更為敏感．
（2）根據無氧呼吸的反應方程式：A中酵母菌發生呼吸作用：酵母菌：C₆H₁₂O₆（葡萄糖）

酶

2C₂H₅OH （酒精）+2CO₂+少量能量，產生二氧化碳，促進金魚藻的光合作用，而D中乳酸菌發生呼吸作用：乳酸菌：C₆H₁₂O₆（葡萄糖）

酶

2C₃H₆O₃（乳酸）+少量能量，不產生二氧化碳，金魚藻缺乏二氧化碳光合作用減慢．
（3）由光合作用的階段：
①光反應階段：場所是類囊體薄膜
a．水的光解：2H₂O

光能

4[H]+O₂
b．ATP的生成：ADP+Pi

酶

ATP
②暗反應階段：場所是葉綠體基質
a．CO₂的固定：CO₂ +C₅

酶

2C₃
b．CO₂的還原：2C₃

酶

（CH₂O）+C₅ +H₂O
由分析可知，想要探究CO₂轉化成的第一個產物是什么，可縮短光照時間，并同時檢測當檢測的化合物只有一種時，這個化合物就是第一個產物．
（4）分析變量是施肥效果，看實線和虛線，且最為明顯應是土壤含水量在40%-60%之間．
故答案為：
（1）光合作用
（2）A中酵母菌發生呼吸作用產生二氧化碳，促進金魚藻的光合作用，而D中乳酸菌發生呼吸作用不產生二氧化碳，金魚藻缺乏二氧化碳光合作用減慢
（3）縮短光照時間，并同時檢測當檢測的化合物只有一種時，這個化合物就是第一個產物
（4）土壤含水量在40%-60%之間

點評：模式圖的這類題目要明確考查的生理過程，如果不明確生理過程，就是一道很難的題目，如果能夠明確生理過程就是一道得分的題目，所以這類題目做題的根本就是掌握相關的知識點，本題中考查的是光合作用和呼吸作用的生理過程，這部分知識點要從多個角度方程式、模式圖等去理解．