Question

某科研小組為探究植物光合作用速率的變化情況，設(shè)計(jì)了由透明的玻璃罩構(gòu)成的小室（如圖A所示）．請回答下列問題：

（1）將該裝置放在自然環(huán)境下，測定夏季一晝夜小室內(nèi)植物氧氣釋放速率的變化，得到如圖B所示曲線，那么影響小室內(nèi)植物光合作用速率變化的主要環(huán)境因素是

 

；裝置刻度管中液滴移到最右點(diǎn)是在一天中的

 

點(diǎn)．
（2）在實(shí)驗(yàn)過程中某段光照時(shí)間內(nèi)，記錄液滴的移動，獲得以下數(shù)據(jù)：

每隔20分鐘記錄一次刻度數(shù)據(jù)
…	24	29	32	34	…

該組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是在B曲線的

 

段獲得的．
（3）圖B中e與f相比，e點(diǎn)時(shí)刻C₃的合成速率

 

，與b相比，a點(diǎn)形成的原因可能是

 

．為測定該植物真正光合作用的速率，設(shè)置了對照組，對照組置于遮光條件下，其他條件與實(shí)驗(yàn)組相同．測得單位時(shí)間內(nèi)，實(shí)驗(yàn)組讀數(shù)為M，對照組讀數(shù)為N，該植物真正光合作用的速率是

 

．
（4）圖C表示植物在不同光照強(qiáng)度下單位時(shí)間內(nèi)CO₂釋放量和O₂產(chǎn)生量的變化．不考慮光照對溫度的影響，圖C植物在光強(qiáng)為d時(shí)單位時(shí)間內(nèi)細(xì)胞需要從周圍環(huán)境吸收

 

個單位的CO₂．
（5）給予不同強(qiáng)度的光照，測定A、B兩種植物葉片的CO₂吸收量和CO₂釋放量，結(jié)果如圖D所示．當(dāng)光照強(qiáng)度為a時(shí)，比較A、B植物的有機(jī)物積累速率M_A、M_B和有機(jī)物合成速率N_A、N_B的大小，結(jié)果應(yīng)分別為M_A

 

M_B、N_A

 

N_B（填＞、＜或=）．此時(shí)A植物葉綠體中ADP的移動方向是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：影響光合作用速率的環(huán)境因素,光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程的能量變化和物質(zhì)變化,細(xì)胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：分析裝置圖和曲線圖是解答本題的關(guān)鍵．圖A是密閉裝置，內(nèi)有二氧化碳緩沖液，說明實(shí)驗(yàn)過程中二氧化碳濃度始終不變，因此刻度移動表示是氧氣的變化量．液滴移到最右邊，此時(shí)一天中儲存氧氣最多，圖B中g(shù)點(diǎn)表示光合作用與呼吸作用相等，超過該點(diǎn)將消耗氧氣，所以g點(diǎn)時(shí)儲存氧氣最多．
圖C中圖中氧氣的產(chǎn)生總量可表示實(shí)際光合速率，a點(diǎn)時(shí)的二氧化碳釋放可表示呼吸速率．

解答： 解：（1）影響光合作用的因素主要有光照強(qiáng)度、溫度、二氧化碳濃度等．圖A是密閉裝置，內(nèi)有二氧化碳緩沖液，說明實(shí)驗(yàn)過程中二氧化碳濃度始終不變，那么影響小室內(nèi)植物光合作用速率變化的主要環(huán)境因素就只有光照強(qiáng)度和溫度了．裝置刻度管中液滴移動是由氧氣的增減造成的，只在有氧氣釋放，液滴就會右移．圖B中g(shù)點(diǎn)表示光合作用與呼吸作用相等，超過該點(diǎn)將消耗氧氣，所以g點(diǎn)時(shí)儲存氧氣最多．
（2）表格中數(shù)據(jù)表明，氧氣的產(chǎn)生速率在逐漸減小，表明光合作用在減弱，在B曲線上所對應(yīng)的區(qū)段是de和fg．
（3）e點(diǎn)與f點(diǎn)相比，e點(diǎn)的氧氣釋放速率慢，即光合速率慢，消耗的C₃少，那么C₃的合成速率就慢．圖中a點(diǎn)時(shí)呼吸作用較弱，這與凌晨低溫有關(guān)，低溫會降低酶的活性．實(shí)驗(yàn)裝置中實(shí)驗(yàn)組讀數(shù)表示凈光合速率，對照組讀數(shù)為呼吸速率．測得單位時(shí)間內(nèi)，實(shí)驗(yàn)組讀數(shù)為M，對照組讀數(shù)為N，該植物真正光合作用的速率是=凈光合速率+呼吸作用速率=M-N或M+|N|．
（4）光照強(qiáng)度為d時(shí)，實(shí)際光合速率就是圖中的氧氣的產(chǎn)生總量8，即光合作用二氧化碳吸收總量為8，而呼吸作用產(chǎn)生6個單位的二氧化碳，因此光合作用從環(huán)境中吸收2單位CO₂．
（5）當(dāng)光照強(qiáng)度為a時(shí)，兩曲線重合，表明兩植物的凈光合速率即有機(jī)物積累速率M_A、M_B相等，均為6單位；但是有機(jī)物合成速率即為總光合速率，由于圖中A植物的呼吸速率為4單位，而B植物的呼吸速率為2單位，因此A植物的有機(jī)物合成速率大．此時(shí)A植物葉綠體基質(zhì)分解ATP產(chǎn)生的ADP需繼續(xù)移動到類囊體薄膜上進(jìn)行光反應(yīng)．
故答案為：
（1）光照強(qiáng)度、溫度         18（或g）    
（2）de或fg  
（3）慢    a時(shí)刻溫度較低       M-N  
（4）2    
（5）=＞從葉綠體基質(zhì)移動到囊狀結(jié)構(gòu)薄膜

點(diǎn)評：本題具有一定的綜合性和難度，屬于考綱中理解、應(yīng)用層次的考查，在解答過程中需準(zhǔn)確分析圖解，從圖解中獲取解題的有效信息．光合作用和呼吸作用過程中的幾個名詞需理解：凈光合速率即為有機(jī)物積累速率、有機(jī)物合成速率即為總光合速率、總光合速率=凈光合速率+呼吸速率、從周圍環(huán)境吸收CO₂的量即為凈光合作用量．