Question

5．請回答下列有關(guān)光合作用和呼吸作用的問題．
（1）如表為某同學探究影響植物光合速率的因素所做的實驗．據(jù)表可知，該實驗的自變量有植物的種類、植物部位和光質(zhì)．要比較不同顏色的光對光合速率的影響，應選擇的容器標號是1和2 或4和5．

容器	部位	光質(zhì)	溫度（℃）	O2增加量 （mL/8小時）
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�、“乙”、“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紫光．

（3）圖2表示在光照充足，CO₂濃度適宜的條件下，溫度對某植物的CO₂吸收量或產(chǎn)生量的影響．圖中實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)的酶對高溫更為敏感．若晝夜不停地光照，該植物生長的最適宜溫度約為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，長時間每天交替進行12h光照、12h黑暗，該植物不能 （能或不能）正常生長．
（4）該植物根細胞產(chǎn)生ATP的場所有細胞質(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)對照實驗的單一變量原則，可以判斷表格中1和2，1和3，1和4，4和5均為一組對照實驗，實驗的自變量分別為：光的顏色、器官的種類、植物種類、光的顏色，實驗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判斷．
分析曲線圖時，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，必須凈光合作用量大于0（即實際光合作用-呼吸作用的值大于0）．

解答 解：（1）分析表格可知，該實驗中容器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)下的光合作用強度；容器1和3探究了同一植物不同部位的光合作用強度；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)下的光合作用強度．因此要比較不同顏色的光對光合作用的影響，實驗的自變量為光的顏色，可以選擇的容器標號是1和2或4和5．研究不同植物的光合作用，最好選擇的容器標號是1和4．
（2）色素在層析液中的溶解度越大，擴散距離越大，由圖1可以看出，丁的擴散距離最大，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紫光，丙和丁是葉黃素和胡蘿卜素，主要吸收藍紫光．
（3）圖中可以看出，凈光合作用速率在30℃時最高，超過該溫度后，光合作用強度開始下降，而呼吸作用在42℃是最強，因此光合作用有關(guān)的酶對髙溫更為敏感；對生長最適宜，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，圖中對應30℃；凈光合速率為0時，即溫度為50℃時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．長時間每天交替進行12h光照，植物可以積累有機物1×12=12；12h黑暗，植物消耗有機物2×12=24．所以植物不能正常生長．
（4）該植物根細胞只能通過呼吸作用產(chǎn)生ATP，所以產(chǎn)生ATP 的場所有細胞質(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     紅光和藍紫
（3）光合作用   30     50℃不能
（4）細胞質(zhì)基質(zhì)     線粒體

點評 本題屬于中檔題，著重考查考生對探究實驗原則的理解，以及設計實驗的能力，同時要求考生具有一定的識圖能力和分析能力，在解題過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．