Question

7．回答下列有關光合作用的問題．

（1）葉綠體是光合作用的器官．而磷酸轉運器是葉綠體膜上的重要結構，通過磷酸轉運器完成蔗糖合成（見圖1）．
①圖1中A表示的物質是水．通過卡爾文循環，物質B轉化為磷酸丙糖的過程發生在葉綠體基質（場所）中．
②據圖1分析，下列描述正確的是ABCD（多選）．
A．磷酸丙糖既可以用于合成蔗糖也可以用于合成淀粉
B．若磷酸轉運器的活性受抑制，則經此轉運器轉運進葉綠體的磷酸會減少
C．若合成磷酸丙糖的速率超過Pi轉運進葉綠體的速率，則利于淀粉的合成
D．若磷酸丙糖運出過多，可能會影響CO₂的固定
（2）圖2是研究人員以某黃瓜品種為實驗材料，在大棚中探究不同光照強度對葉片的光合作用影響的日變化曲線，實驗期間分別于11時和15時打開和關閉通風口．

①上述實驗中，大棚覆蓋的塑料薄膜應選用A．
A．無色透明    B．綠色透明    C．紅色透明    D．紫色透明
②據圖2分析：10時至11時限制各組光合速率的主要因素是CO₂濃度；13時至14時，自然條件光照下與兩層黑色遮陽網下的光合速率走勢差異的原因可能是前者由于溫度升高、氣孔關閉，光合速率下降；后者經遮陽未影響光合速率．
（3）如表為用單層黑色遮陽網對黃瓜幼苗進行遮蔭，以自然條件下光照為對照，一段時間后，測定黃瓜的生長發育和光合作用情況，實驗結果如表．

	株葉面積 （cm2）	總葉綠素 （mg•g-1）	凈光合速率 （μmol•m-2•s-1）	胞間CO2濃度 （μmol•mol-1）
自然條件	2860	1.43	15.04	187
弱光條件	3730	1.69	4.68	304

①弱光處理一段時間后，黃瓜幼苗產生的有利于提升其光能利用率的變化有增大株葉面積和增加總葉綠素含量．與葉綠素a相比，葉綠素b在藍紫光（弱光下占優勢）區域有較高的吸收峰和較寬的吸收帶，由此推測，實驗組中葉綠素$\frac{a}{b}$含量的比值低于對照組．
②若在一定的CO₂濃度和適宜溫度下，把黃瓜葉片置于5千勒克司（此時葉片吸收CO₂的速率為45mg/100cm²葉•小時）光照下14小時，其余時間置于黑暗中（呼吸作用速率7.0mgCO₂/100cm²葉•小時），則一天內每100cm²葉片葡萄糖積累量為381.82 mg．

Answer 1

分析 據圖分析：圖1表示光合作用過程，其中A為H₂O，C為光反應中水光解產生的O₂，B為葉綠體吸收的CO₂．圖2中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．光合作用的色素主要吸收紅光和藍紫光．據此結合題圖分析作答．題表中的數據說明用單層黑色遮陽網對黃瓜幼苗進行遮蔭可以提高株葉的面積、總葉綠素的含量和胞間二氧化碳濃度，但凈光合速率下降．

解答 解：（1）①據圖1分析，A為H₂O，B為葉綠體吸收的CO₂，該過程是光合作用的暗反應的一部分，發生于葉綠體基質中．
②A、據圖分析可知，磷酸丙糖既可以用于合成蔗糖也可以用于合成淀粉，A正確；
B、據圖分析可知，若磷酸轉運器的活性受抑制，則經此轉運器轉運進葉綠體的磷酸會減少，B正確；
C、據圖分析可知，若合成磷酸丙糖的速率超過Pi轉運進葉綠體的速率，則利于淀粉的合成，C正確；
D、據圖分析可知，若磷酸丙糖運出過多，可能會影響CO₂的固定，D正確．
故選：ABCD．
（2）①根據題意，該實驗的自變量為光照強度，應該通過大棚覆蓋的塑料薄膜為無色透明及改變黑色遮陽網的層數來設置不同的弱光環境．
②據圖2分析，圖中10時到11時二氧化碳的濃度急劇下降接近于0，此時光照和溫度不是限制光合作用的因素，而二氧化碳濃度成為限制各組光合速率的主要因素．13時至14時，自然條件光照下由于溫度升高、氣孔關閉，光合速率下降；兩層黑色遮陽網下的光合速率經遮陽未影響光合速率．
（3）①弱光處理一段時間后，株葉面積和總葉綠素含量增加，有利于提升其光能利用率．與葉綠素a相比，葉綠素b在藍紫光（弱光下占優勢）區域有較高的吸收峰和較寬的吸收帶，由此推測，實驗組中葉綠素$\frac{a}{b}$含量的比值低于對照組．
②根據題意，凈光合速率=45mg/100cm²葉•小時，呼吸作用速率=7mg/100cm²葉•小時，真正的光合作用速率=呼吸作用速率+凈光合速率=7+45=52mg/100cm²葉•小時，根據光合作用的反應式可知，一天內每100cm²葉片葡萄糖積累量為：（52×14-24×7）×180÷6×44=381.82mg．
故答案為：
（1）①水   葉綠體基質
②ABCD
（2）①A
②CO₂濃度    前者由于溫度升高、氣孔關閉，光合速率下降；后者經遮陽未影響光合速率
（3）①增大株葉面積和增加總葉綠素含量   低于
②381.8

點評 本題結合圖表主要考查影響光合作用的環境因素，意在強化學生Udine對相關知識的理解與運用．題目難度中等．