Question

某科研小組為探究植物光合作用速率的變化情況，設計了由透明的玻璃罩構成的小室（如圖A所示）．請回答下列問題：

（1）將該裝置放在自然環境下，測定夏季一晝夜小室內植物氧氣釋放速率的變化，得到如圖B所示曲線，那么影響小室內植物光合作用速率變化的主要環境因素是

 

；裝置刻度管中液滴移到最右點是在一天中的

 

點．
（2）在實驗過程中某段光照時間內，記錄液滴的移動，獲得以下數據：

每隔20分鐘記錄一次刻度數據
…	24	29	32	34	…

該組實驗數據是在B曲線的

 

段獲得的．
（3）圖B中e與f相比，e點時刻C₃的合成速率

 

，與b相比，a點形成的原因可能是

 

．為測定該植物真正光合作用的速率，設置了對照組，對照組置于遮光條件下，其他條件與實驗組相同．測得單位時間內，實驗組讀數為M，對照組讀數為N，該植物真正光合作用的速率是

 

．
（4）圖C表示植物在不同光照強度下單位時間內CO₂釋放量和O₂產生量的變化．不考慮光照對溫度的影響，圖C植物在光強為d時單位時間內細胞需要從周圍環境吸收

 

個單位的CO₂．
（5）給予不同強度的光照，測定A、B兩種植物葉片的CO₂吸收量和CO₂釋放量，結果如圖D所示．當光照強度為a時，比較A、B植物的有機物積累速率M_A、M_B和有機物合成速率N_A、N_B的大小，結果應分別為M_A

 

M_B、N_A

 

N_B（填＞、＜或=）．此時A植物葉綠體中ADP的移動方向是

 

．

Answer 1

考點：影響光合作用速率的環境因素,光反應、暗反應過程的能量變化和物質變化,細胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：分析裝置圖和曲線圖是解答本題的關鍵．圖A是密閉裝置，內有二氧化碳緩沖液，說明實驗過程中二氧化碳濃度始終不變，因此刻度移動表示是氧氣的變化量．液滴移到最右邊，此時一天中儲存氧氣最多，圖B中g點表示光合作用與呼吸作用相等，超過該點將消耗氧氣，所以g點時儲存氧氣最多．
圖C中圖中氧氣的產生總量可表示實際光合速率，a點時的二氧化碳釋放可表示呼吸速率．

解答： 解：（1）影響光合作用的因素主要有光照強度、溫度、二氧化碳濃度等．圖A是密閉裝置，內有二氧化碳緩沖液，說明實驗過程中二氧化碳濃度始終不變，那么影響小室內植物光合作用速率變化的主要環境因素就只有光照強度和溫度了．裝置刻度管中液滴移動是由氧氣的增減造成的，只在有氧氣釋放，液滴就會右移．圖B中g點表示光合作用與呼吸作用相等，超過該點將消耗氧氣，所以g點時儲存氧氣最多．
（2）表格中數據表明，氧氣的產生速率在逐漸減小，表明光合作用在減弱，在B曲線上所對應的區段是de和fg．
（3）e點與f點相比，e點的氧氣釋放速率慢，即光合速率慢，消耗的C₃少，那么C₃的合成速率就慢．圖中a點時呼吸作用較弱，這與凌晨低溫有關，低溫會降低酶的活性．實驗裝置中實驗組讀數表示凈光合速率，對照組讀數為呼吸速率．測得單位時間內，實驗組讀數為M，對照組讀數為N，該植物真正光合作用的速率是=凈光合速率+呼吸作用速率=M-N或M+|N|．
（4）光照強度為d時，實際光合速率就是圖中的氧氣的產生總量8，即光合作用二氧化碳吸收總量為8，而呼吸作用產生6個單位的二氧化碳，因此光合作用從環境中吸收2單位CO₂．
（5）當光照強度為a時，兩曲線重合，表明兩植物的凈光合速率即有機物積累速率M_A、M_B相等，均為6單位；但是有機物合成速率即為總光合速率，由于圖中A植物的呼吸速率為4單位，而B植物的呼吸速率為2單位，因此A植物的有機物合成速率大．此時A植物葉綠體基質分解ATP產生的ADP需繼續移動到類囊體薄膜上進行光反應．
故答案為：
（1）光照強度、溫度         18（或g）    
（2）de或fg  
（3）慢    a時刻溫度較低       M-N  
（4）2    
（5）=＞從葉綠體基質移動到囊狀結構薄膜

點評：本題具有一定的綜合性和難度，屬于考綱中理解、應用層次的考查，在解答過程中需準確分析圖解，從圖解中獲取解題的有效信息．光合作用和呼吸作用過程中的幾個名詞需理解：凈光合速率即為有機物積累速率、有機物合成速率即為總光合速率、總光合速率=凈光合速率+呼吸速率、從周圍環境吸收CO₂的量即為凈光合作用量．