Question

12．植物鵝掌花喜溫暖濕潤(rùn)的半陰環(huán)境，忌強(qiáng)光照射．如圖表示夏季時(shí)鵝掌花在不同遮光處理?xiàng)l件下凈光合速率的日變化曲線．請(qǐng)分析并回答：
（1）研究小組發(fā)現(xiàn)適當(dāng)遮光可使鵝掌花葉片葉綠素含量增加，對(duì)紅光和藍(lán)紫光的吸收能力增強(qiáng)．如果要驗(yàn)證葉片色索含量的變化情況，可先用無(wú)水乙醇提取葉片色素，然后利用紙層析法（填方法）分離所提取的色素．
（2）導(dǎo)致圖中曲線Ⅲ明顯偏低的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度較弱．該植物M點(diǎn)時(shí)能（填“能”或“不能”）進(jìn)行光合作用．若改為100%遮光，此時(shí)鵝掌花有（填“有”或“無(wú)”）ATP和[H]的合成，原因是呼吸作用合成．
（3）圖中曲線Ⅱ在12：30左右凈光合速率顯著下降，推測(cè)原因是光照強(qiáng)度過(guò)大，植物蒸騰作用過(guò)強(qiáng)，引起氣孔關(guān)閉，吸收CO₂減少，導(dǎo)致光合作用速率下降．
（4）同一植株底部葉片細(xì)胞的呼吸作用比頂部葉片細(xì)胞弱的內(nèi)部原因可能是底部葉片細(xì)胞衰老，酶的活性降低．
（5）科研人員為研究氧氣濃度與光合作用的關(guān)系，測(cè)定了鵝掌花葉片在25℃時(shí)，不同氧氣濃度下的光合作用速率（以CO₂的吸收速率為指標(biāo)），部分?jǐn)?shù)據(jù)見(jiàn)下表．請(qǐng)分析回答：

氧氣濃度	2%	20%
CO2的吸收速率[mg/（h•cm2）]	23	9

（1）O₂濃度由2%增大為20%時(shí)，煙草葉片吸收CO₂的速率大幅下降，推測(cè)這種變化與有氧呼吸增強(qiáng)有關(guān)．
（2）為了探究O₂濃度對(duì)光合作用是否構(gòu)成影響，在上表所獲得數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，還要測(cè)定黑暗條件下對(duì)應(yīng)的呼吸速率．假設(shè)在25℃，氧濃度為2%時(shí)，呼吸速率為X[mg/（h•cm²）]，氧濃度為20%時(shí)呼吸速率為Y[mg/（h•cm²）]．如果23+X＞9+Y，說(shuō)明氧氣濃度增大抑制光合作用．

Answer 1

分析 光合作用的色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光．分離光合作用的色素需要用紙層析法．影響光合作用的環(huán)境因素主要有光照強(qiáng)度、溫度和二氧化碳濃度等．據(jù)此分析作答

解答 解：（1）光合作用的色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光．光合作用的色素可先用無(wú)水乙醇（或丙酮）提取葉片色素，在用紙層析法分離所提取的色素．
（2）80%遮光使光照強(qiáng)度較弱，導(dǎo)致光合作用速率下降使圖中曲線Ⅲ明顯偏低．該植物M點(diǎn)時(shí)為光補(bǔ)償點(diǎn)，此時(shí)光合作用等于呼吸作用，植物能夠進(jìn)行光合作用．分析題圖中曲線可知，M點(diǎn)凈光合速率為0，即光合等于呼吸，故M能進(jìn)行光和作用．若改為100%遮光，此時(shí)鵝掌花進(jìn)行呼吸作用，線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中仍有ATP和[H]的合成．
因此ATP合成的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體；由于此時(shí)沒(méi)有光照，不能進(jìn)行光反應(yīng)產(chǎn)生[H]和ATP，因此暗反應(yīng)因缺乏[H]和ATP而無(wú)法進(jìn)行．
（3）圖中曲線Ⅱ與曲線Ⅰ相比，12：30左右光照強(qiáng)度過(guò)大，植物蒸騰作用過(guò)強(qiáng)，引起氣孔關(guān)閉，吸收CO₂減少，導(dǎo)致光合作用速率下降，造成鵝掌花植株的干重較�。�
（4）由于同一植株底部葉片細(xì)胞衰老，酶的活性降低，所以同一植株底部葉片細(xì)胞的呼吸作用比頂部葉片細(xì)胞弱．
（5）①O₂濃度由2%增大為20%時(shí)，煙草葉片吸收CO₂的速率大幅下降，可能與呼吸作用增強(qiáng)有關(guān)，呼吸作用釋放的CO₂多，為光合作用提供的多，光合作用從外界吸收的CO₂就少，還可能與O₂濃度增大可能抑制光合作用有關(guān)，從外界吸收的CO₂也減少．
②因?yàn)楣夂献饔霉潭ǖ腃O₂來(lái)自于呼吸作用提供的和從外界吸收的CO₂，如果23+X=9+Y，說(shuō)明：氧氣濃度的增加不影響光合作用，只是由于呼吸作用的增強(qiáng)．如果23+X＞9+Y，則是由于光合作用受到抑制所導(dǎo)致．
故答案為：
（1）紅光和藍(lán)紫       紙層析法
（2）光照強(qiáng)度較弱    能      有      呼吸作用合成
（3）光照強(qiáng)度過(guò)大，植物蒸騰作用過(guò)強(qiáng)，引起氣孔關(guān)閉，吸收CO₂減少，導(dǎo)致光合作用速率下降
（4）底部葉片細(xì)胞衰老，酶的活性降低
（5）①有氧呼吸②氧氣濃度增大抑制光合作用

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合圖示主要考查影響光合作用的因素，意在強(qiáng)化學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解與掌握，題目難度適中．