Question

16．夏季晴朗無云的某天，某種綠色植物光合作用強度變化曲線如圖所示．請回答下列問題：
（1）A點時，植株葉肉細胞中能夠產生ATP的部位有細胞質基質、線粒體，葉綠體．
（2）在12：00左右出現光合作用強度“低谷”，此時葉片氣孔處于關閉狀態的數量增多，請比較圖中B、C兩個點對應的時刻，B時刻葉肉細胞之間的CO₂濃度相對較高．在B時和C時分別摘取植株上部成熟葉片用碘蒸氣處理，C時所取葉片顯色較深（選填“深”或“淺”）．
（3）若用同位素¹⁴C標記CO₂，供植物進行光合作用，請寫出¹⁴C在光合作用中的轉移途徑CO₂→C₃→（CH₂O）．
（4）除了通過測定二氧化碳吸收量，還可以通過測定氧氣的釋放速率來計算凈光合速率．欲測定該植物的實際光合速率，需要測定呼吸速率，進行測定時，應將裝置放于黑暗條件下進行．
（5）某研究組獲得了該種植物的葉黃素缺失突變體．將其葉片進行了紅光照射光吸收測定和色素層析條帶分析（從上至下），與正常葉片相比，實驗結果是：光吸收差異不顯著（選填“顯著”或“不顯著”），色素帶缺第2條．

Answer 1

分析 本圖為典型的夏季晴朗一天光合作用的變化曲線圖，圖中BC段由于光照過強，溫度過高，導致植物氣孔關閉，二氧化碳吸收減少，從而導致光合作用下降．圖中縱軸表示二氧化碳的凈吸收量，即為凈光合速率，因此圖中A、E兩點時為光補償點，此時光合速率等于呼吸速率．

解答 解：（1）根據試題的分析：A點時為光補償點，此時光合速率等于呼吸速率，植株葉肉細胞中能夠產生ATP的部位有細胞質基質、線粒體，葉綠體．
（2）在12：00（C點）左右出現光合作用強度“低谷”，此時葉片氣孔處于關閉狀態的數量增多，CO₂不能進入細胞，所以此時CO₂濃度相對較低，即B點（或10：00）的CO₂濃度相對較高，雖然B點光合速率大于C點，但是兩點均在不斷積累有機物，因此C點積累的有機物的總量反而多．故在B時和C時分別摘取植株上部成熟葉片用碘蒸氣處理，C時所取葉片顯色較深．
（3）二氧化碳參與光合作用的暗反應階段，二氧化碳在光合作用中的轉移途徑是二氧化碳經過固定轉移到三碳化合物中，再經過三碳化合物的還原轉移到有機物中．
（4）除了通過測定二氧化碳吸收量，還可以通過測定氧氣的釋放速率來計算凈光合速率．欲測定該植物的實際光合速率，需要測定呼吸速率，因為實際光合速率=凈光合速率+呼吸速率，進行測定呼吸速率時，應將裝置放于黑暗中進行．
（5）葉綠體色素有四種，經紙層析法得到的色素帶從上至下依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍紫光，而葉綠素主要吸收紅光和藍紫光．所以將葉黃素缺失突變體葉片，進行紅光照射測定光吸收差異不顯著，而色素帶缺葉黃素這個條帶，位于第2條．
故答案為：
（1）細胞質基質、線粒體，葉綠體
（2）B  深
（3）CO₂→C₃→（CH₂O）
（4）氧氣的釋放速率   呼吸速率  黑暗
（5）不顯著  2

點評 本題以圖形為載體，考查了光合作用的過程．考查了學生識圖、析圖能力，運用所學知識分析和解決問題的能力．植物的光合作用受到光照強度、溫度、水分和二氧化碳濃度等因素的影響．