Question

10．如圖1表示某植物葉肉細胞中發(fā)生的某些生理過程，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示物質，①～⑥表示氣體的轉移途徑，圖2表示該植物在不同光照強度下光合作用速率（用CO₂吸收速率表示）的變化．請據圖回答：

（1）圖1中物質Ⅰ表示ATP；物質Ⅲ表示水（H₂O），其生成場所是線粒體．
（2）如果該植物處于圖2中C點狀態(tài)時，圖1中氣體轉移途徑有①②④⑥；該植物處于圖2中A點狀態(tài)時，圖1中氣體轉移途徑有③⑤（用數(shù)字表示）．
（3）圖2中，當光照強度為C時，植物光合作用制造葡萄糖的速度約是16.4 mg/h/cm²．
（4）如圖甲為某校生物興趣小組探究光照強度對茉莉花光合作用強度影響的實驗裝置示意圖，圖乙為所測得的結果．請據圖回答下列問題：

①請寫出控制本實驗自變量的一種方法用不同瓦數(shù)燈泡或改變燈與廣口瓶的距離．
②為了防止無關變量對實驗結果的干擾，本實驗還應設置對照實驗，請問對照裝置如設計？
③實驗測得，當用40W燈泡照射時，紅色液滴沒有發(fā)生移動，這是因為此時光合速率等于呼吸速率，圖甲所示裝置無法測得A點數(shù)據，除非將其中的NaHCO₃溶液換為增多溶液，且將裝置放在黑暗環(huán)境中．

Answer 1

分析 1、植物光合作用過程中產生氧氣，可以用氧氣的產生量表示光合作用的強度，在一定的范圍內，隨光照強度增加，光合作用增強，釋放的氧氣量增加，光照強度可以用不同功率的電燈泡或相同燈泡與實驗裝置之間的距離控制光照強度；
2、有氧呼吸作用吸收氧氣釋放二氧化碳，用NaOH溶液吸收二氧化碳，裝置中氣壓的降低是由于氧氣的吸收引起的，因此液滴移動的距離表示有氧呼吸強度；
3、實驗設計過程中應遵循對照原則和單一變量原則．

解答 解：（1）光合作用的光反應能為暗反應提供[H]和ATP．有氧呼吸的第三階段中，[H]和氧氣結合生成水，其反應場所是線粒體內膜．
（2）圖2中C點狀態(tài)時已經達到了光飽和點，此時光合作用大于呼吸作用，圖l中氣體轉移途徑有①②④⑥；該植物處于圖2中A點狀態(tài)時，A點只進行呼吸作用，因此氣體轉移途徑只有③⑤．
（3）圖2中C點狀態(tài)時已經達到了光飽和點，呼吸速率為4，凈光合速率為20，真正的光合速率=呼吸速率+凈光合速率=4+20=24，根據光合作用的反應式可知光合作用制造葡萄糖的速度約是24×180÷6÷44=16.4mg/h/cm²．
（4）①閱讀題干可知，該實驗的目的是探究光照強度對茉莉花光合作用強度影響，實驗的自變量是光照強度，可以用用不同功率的電燈泡或相同燈泡與實驗裝置之間的距離控制光照強度的變化．
②該實驗通過液滴移動的距離表示光合作用強度，由于氣壓變化等物理因素也可以導致液滴移動，因此為了消除物理因素對實驗結果的干擾，可以將裝置中的茉莉花換成死花，其他設置與裝置甲一樣，糾正無關變量對實驗結果的影響．
③用40W燈泡照射時，紅色液滴沒有發(fā)生移動說明光合作用產生的氧氣與有氧呼吸吸收的氧氣相等，即光合作用強度與呼吸作用強度相等；改用80W燈泡照射時，光照強度增加，光反應過程產生的[H]和ATP增加，三碳化合物還原速度加快，生成的五碳化合物增加，此時二氧化碳濃度不變，二氧化碳固定消耗的五碳化合物不變，因此細胞內五碳化合物含量升高．
故答案為：
（1）ATP       水（H₂O）  線粒體
（2）③⑤
（3）16.4
（4）①用不同瓦數(shù)燈泡或改變燈與廣口瓶的距離
②將裝置中的茉莉花換成死花，其他設置與裝置甲一樣
③光合速率等于呼吸速率　增多

點評 對于光合作用與呼吸作用的關系，光反應與暗反應之間的關系，及設計實驗測量植物的光合作用的方法的原理、實驗遵循的原則的理解應用，把握知識的內在聯(lián)系，是解題的關鍵．