Question

5．科學(xué)家通過(guò)對(duì)有關(guān)酶及相關(guān)基因的研究，在野生植物體內(nèi)找到了影響光合速率的主要基因，得到了某種轉(zhuǎn)基因作物．某高二生物興趣小組設(shè)計(jì)了如如圖的裝置，并對(duì)該轉(zhuǎn)基因作物的光合速率進(jìn)行測(cè)試．請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題：
（1）在植物體內(nèi)，氧氣產(chǎn)生于葉綠體的中，葉肉細(xì)胞內(nèi)利用氧氣的具體部位是線粒體內(nèi)膜．
（2）測(cè)試步驟：第一步：測(cè)定植物的細(xì)胞呼吸速率（略）
第二步：測(cè)定植物的凈光合速率：
①甲裝置的D中放入適量適宜濃度的碳酸氫鈉溶液，乙裝置中的D中放入等量的相同溶液，裝置乙作為對(duì)照組．
②將裝置甲、乙放在相同且適宜的環(huán)境中，其中必須要給予充足的光照．
③30分鐘后分別記錄甲、乙兩裝置紅墨水？滴移動(dòng)的方向和刻度．
（3）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析：實(shí)驗(yàn)操作30分鐘后，記錄甲裝置紅墨水滴移動(dòng)情況如下表：

實(shí)驗(yàn)	裝置	實(shí)驗(yàn)30分鐘后紅墨水滴移動(dòng)情況
測(cè)定植物呼吸速率	甲裝置 乙裝置	左移（填左移或右移）15厘米 右移0.5厘米
測(cè)定植物凈光合速率	甲裝置	右移（填左移或右移）45厘米
	乙裝置	右移0.5厘米

假設(shè)紅墨水滴每移動(dòng)1cm，植物體內(nèi)的葡萄糖增加或減少1g，那么該植物的總光合速率為12g/小時(shí)，若該植物白天光照14小時(shí)，那么它一晝夜葡萄糖的積累量是72g（不考慮晝夜溫差影響）．

Answer 1

分析 本題主要考查影響光合作用的環(huán)境因素．
1、溫度對(duì)光合作用的影響：在最適溫度下酶的活性最強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度最大，當(dāng)溫度低于最適溫度，光合作用強(qiáng)度隨溫度的增加而加強(qiáng)，當(dāng)溫度高于最適溫度，光合作用強(qiáng)度隨溫度的增加而減弱．
2、二氧化碳濃度對(duì)光合作用的影響：在一定范圍內(nèi)，光合作用強(qiáng)度隨二氧化碳濃度的增加而增強(qiáng)．當(dāng)二氧化碳濃度增加到一定的值，光合作用強(qiáng)度不再增強(qiáng)．
3、光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響：在一定范圍內(nèi)，光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度的增加而增強(qiáng)．當(dāng)光照強(qiáng)度增加到一定的值，光合作用強(qiáng)度不再增強(qiáng)．

解答 解：（1）在植物體內(nèi)，氧氣產(chǎn)生于葉綠體的類(lèi)囊體薄膜，葉肉細(xì)胞內(nèi)利用氧氣的具體部位是有氧呼吸的第三階段，發(fā)生在線粒體內(nèi)膜．
（2）第二步，測(cè)定植物的凈光合作用強(qiáng)度，方法步驟是：①甲、乙兩裝置的D中都放入NaHCO₃溶液，裝置乙作對(duì)照組；②將裝置甲、乙放在光照充足、溫度等相同的環(huán)境中；③30分鐘觀察、記錄紅墨水滴移動(dòng)情況．
（3）測(cè)定植物細(xì)胞呼吸速率時(shí)，實(shí)驗(yàn)中NaOH溶液可以吸收二氧化碳，所以消耗的氧氣使密閉環(huán)境中氣體減少，壓強(qiáng)降低，水滴向左移動(dòng)．測(cè)定光合作用速率時(shí)，實(shí)驗(yàn)中NaHCO₃溶液可以釋放二氧化碳，所以產(chǎn)生的氧氣使密閉環(huán)境中氣體增加，壓強(qiáng)升高，水滴向右移動(dòng)．實(shí)驗(yàn)中NaOH溶液可以吸收二氧化碳，所以消耗的氧氣使密閉環(huán)境中氣體減少，壓強(qiáng)降低，水滴移動(dòng)，測(cè)定植物細(xì)胞呼吸速率時(shí)，對(duì)照組右移0.5厘米，實(shí)驗(yàn)組左移1.5厘米，說(shuō)明細(xì)胞呼吸使水滴左移2厘米，所以每小時(shí)分解萄萄糖的速率為4厘米，測(cè)定光合作用速率時(shí)，水滴移動(dòng)的速率為2×（4.5-0.5）=8厘米每小時(shí)，總光合速率=呼吸速率+凈光合速率=4+8=128厘米每小時(shí)，即生生成的葡萄糖適量為12g/小時(shí)．所以每天的積累量為8×14-（24-14）×4=72g．
故答案為：
（1）類(lèi)囊體薄膜   線粒體內(nèi)膜
（2）①適量適宜濃度的碳酸氫鈉溶液   ②充足的光照
（3）左移    右移    12   72

點(diǎn)評(píng) 本題意在考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解能力．光合作用過(guò)程是考查的重點(diǎn)和難點(diǎn)，可以通過(guò)流程圖分析，表格比較，典型練習(xí)分析強(qiáng)化學(xué)生的理解．要注意，對(duì)于綠色植物來(lái)說(shuō)，在有光的條件下可以進(jìn)行光合作用，也可以進(jìn)行細(xì)胞呼吸，在黑暗條件下只能進(jìn)行細(xì)胞呼吸，所以要想研究植物的光合作用，先要研究細(xì)胞呼吸與光合作用的關(guān)系．光合作用合成有機(jī)物，而呼吸作用分解有機(jī)物．光合作用為呼吸作用提供有機(jī)物和氧氣，呼吸作用為光合作用提供二氧化碳和水．