Question

5．請(qǐng)回答下列有關(guān)光合作用和呼吸作用的問(wèn)題．
（1）如表為某同學(xué)探究影響植物光合速率的因素所做的實(shí)驗(yàn)．據(jù)表可知，該實(shí)驗(yàn)的自變量有植物的種類(lèi)、植物部位和光質(zhì)．要比較不同顏色的光對(duì)光合速率的影響，應(yīng)選擇的容器標(biāo)號(hào)是1和2 或4和5．

容器	部位	光質(zhì)	溫度（℃）	O2增加量 （mL/8小時(shí)）
1	葉	紅	22	120
2	葉	黃	22	15
3	根	紅	22	-10
4	葉	紅	22	80
5	葉	黃	22	10

（2）圖1是新鮮綠葉的四種光合色素在濾紙上分離的情況：圖中四種色素都能溶解在層析液中，其中�。ㄌ睢凹住薄ⅰ耙摇�、“丙”或“丁”）的溶解度最大．四種色素中，甲和乙主要吸收紅光和藍(lán)紫光．

（3）圖2表示在光照充足，CO₂濃度適宜的條件下，溫度對(duì)某植物的CO₂吸收量或產(chǎn)生量的影響．圖中實(shí)線表示凈光合作用速率，虛線表示呼吸作用速率．由圖可知，光合作用、呼吸作用都受溫度的影響，其中與光合作用作用有關(guān)的酶對(duì)高溫更為敏感．若晝夜不停地光照，該植物生長(zhǎng)的最適宜溫度約為30℃，光合速率等于呼吸速率的溫度為50℃；若溫度均保持在20℃的條件下，長(zhǎng)時(shí)間每天交替進(jìn)行12h光照、12h黑暗，該植物不能 （能或不能）正常生長(zhǎng)．
（4）該植物根細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 和線粒體．

Answer 1

分析 解答本題關(guān)鍵分析表格和曲線．分析表格，根據(jù)對(duì)照實(shí)驗(yàn)的單一變量原則，可以判斷表格中1和2，1和3，1和4，4和5均為一組對(duì)照實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的自變量分別為：光的顏色、器官的種類(lèi)、植物種類(lèi)、光的顏色，實(shí)驗(yàn)的因變量均為氧氣的增加量，因此根據(jù)表格中氧氣的增加量可以作出相應(yīng)判斷．
分析曲線圖時(shí)，關(guān)鍵要找出光合作用和呼吸作用的最適溫度，并且要求植物生長(zhǎng)，必須凈光合作用量大于0（即實(shí)際光合作用-呼吸作用的值大于0）．

解答 解：（1）分析表格可知，該實(shí)驗(yàn)中容器1和2或容器4和5均探究了同一植物相同部位在不同光質(zhì)下的光合作用強(qiáng)度；容器1和3探究了同一植物不同部位的光合作用強(qiáng)度；容器1和4或容器2和5均探究了不同植物在相同光質(zhì)下的光合作用強(qiáng)度．因此要比較不同顏色的光對(duì)光合作用的影響，實(shí)驗(yàn)的自變量為光的顏色，可以選擇的容器標(biāo)號(hào)是1和2或4和5．研究不同植物的光合作用，最好選擇的容器標(biāo)號(hào)是1和4．
（2）色素在層析液中的溶解度越大，擴(kuò)散距離越大，由圖1可以看出，丁的擴(kuò)散距離最大，所以丁在層析液中的溶解度最大，四中色素中甲和乙分別表示的是葉綠素a和葉綠素b，它們可以吸收的光是紅光和藍(lán)紫光，丙和丁是葉黃素和胡蘿卜素，主要吸收藍(lán)紫光．
（3）圖中可以看出，凈光合作用速率在30℃時(shí)最高，超過(guò)該溫度后，光合作用強(qiáng)度開(kāi)始下降，而呼吸作用在42℃是最強(qiáng)，因此光合作用有關(guān)的酶對(duì)髙溫更為敏感；對(duì)生長(zhǎng)最適宜，即要求凈光合作用量最大，凈光合作用=真正光合作用速率-呼吸作用速率，圖中對(duì)應(yīng)30℃；凈光合速率為0時(shí)，即溫度為50℃時(shí)光合速率等于呼吸速率．溫度均保持在20℃的條件下，凈光合作用=真正光合作用速率-呼吸作用速率=3-2=1．長(zhǎng)時(shí)間每天交替進(jìn)行12h光照，植物可以積累有機(jī)物1×12=12；12h黑暗，植物消耗有機(jī)物2×12=24．所以植物不能正常生長(zhǎng)．
（4）該植物根細(xì)胞只能通過(guò)呼吸作用產(chǎn)生ATP，所以產(chǎn)生ATP 的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體．
故答案為：
（1）植物部位    光質(zhì)     1和2    4和5   
（2）丁     紅光和藍(lán)紫
（3）光合作用   30     50℃不能
（4）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)     線粒體

點(diǎn)評(píng) 本題屬于中檔題，著重考查考生對(duì)探究實(shí)驗(yàn)原則的理解，以及設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力，同時(shí)要求考生具有一定的識(shí)圖能力和分析能力，在解題過(guò)程中明確凈光合作用、真正光合作用速率和呼吸作用速率三者的之間的關(guān)系．