Question

16．回答植物生理的相關(guān)問題 
光合作用是維持生命的能量來源，地球上大部分的能量物質(zhì)也是經(jīng)過光合作用由太陽能而來．圖2是某植物光合作用過程示意圖． （[]內(nèi)寫編號，橫線上寫文字 ）

（1）圖1所示的結(jié)構(gòu)是葉綠體，CO₂濃度主要通過影響圖2中的反應(yīng)反應(yīng)Ⅱ（反應(yīng)I或II）而影響光合作用的效率，圖2中反應(yīng)I發(fā)生在圖1中的[②]．
（2）圖2中的B是H⁺，F(xiàn)是NADPH．
（3）圖3代表光合色素紙層析結(jié)果，其中代表秋冬的銀杏落葉的是②（填①或②）
圖4為測量光照強(qiáng)度對光合作用效率的實(shí)驗(yàn)裝置簡圖，實(shí)驗(yàn)中其他環(huán)境因素保持穩(wěn)定不變．圖5則是該觀測指標(biāo)的變化數(shù)據(jù)．
（4）若適宜光強(qiáng)度下，圖4裝置中有色小液滴向右移動(dòng)．一定時(shí)間內(nèi)有色小液滴的移動(dòng)距離代表一定量的銀杏葉單位時(shí)間內(nèi)釋放氧氣量．若每格代表該物質(zhì)的質(zhì)量為1微克，則在光強(qiáng)1000Lx放置1分鐘，葉綠體中釋放的氣體有12微克．
（5）為探究夏日晴天中午時(shí)氣溫和相對濕度對銀杏葉光合作用的影響，研究小組將生長狀態(tài)一致的銀杏植株分為5組，1組在田間生長作為對照組，另4組在人工氣候室中生長作為實(shí)驗(yàn)組，并保持其光照和CO₂濃度等條件與對照組相同．于中午12：30測定各組葉片的光合速率，各組實(shí)驗(yàn)處理及結(jié)果如表所示：

		對照組	實(shí)驗(yàn)組一	實(shí)驗(yàn)組二	實(shí)驗(yàn)組三	實(shí)驗(yàn)組四
實(shí)驗(yàn)處理	溫度/℃	36	36	36	31	25
	相對濕度/%	17	27	52	52	52
實(shí)驗(yàn)結(jié)果	光合速率/mgCO2•dm-2•h-1	11.1	15.1	22.1	23.7	20.7

根據(jù)本實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以推測中午時(shí)對銀杏葉光合速率影響較大的環(huán)境因素是相對濕度，其依據(jù)是相對濕度改變時(shí)光合速率變化較大；并可推測增加（填“增加”或“降低”）環(huán)境的相對濕度可降低銀杏光合作用“午休”的程度．

Answer 1

分析 圖1：是葉綠體的結(jié)構(gòu)圖，其中①是葉綠體外膜，②是葉綠體基粒，由類囊體垛疊形成，類囊體上分布著與光反應(yīng)有關(guān)的酶和色素，是光反應(yīng)的場所；③是葉綠體基質(zhì)，含有與暗反應(yīng)有關(guān)的多種酶，是暗反應(yīng)的場所．
圖2：是光合作用的具體過程，Ⅰ是光反應(yīng)階段，A是氧氣，B是H⁺，通過質(zhì)子傳遞過程，ADP和Pi形成ATP，D是ATP，C是ADP、Pi，F(xiàn)是NADPH，E是NADP⁺．
圖3：①是葉綠體中的光合色素分離的色素帶，由上向下依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b，②的色素帶主要是胡蘿卜素、葉黃素，缺少葉綠素a、葉綠素b的色素帶．
圖4：該裝置中，NaHCO₃的作用是維持裝置中二氧化碳濃度的相對穩(wěn)定，裝置中放置綠色植物，因此液滴移動(dòng)的原因是由于裝置中氧氣分壓變化引起，由于植物進(jìn)行光合作用釋放氧氣，呼吸作用吸收氧氣，因此液滴移動(dòng)的距離是凈光合作用．
圖5：是裝置4中，氣體變化與光照強(qiáng)度之間的關(guān)系，由題圖曲線可知，在一定的范圍內(nèi)，隨光照強(qiáng)度增大，氣體變化增大，當(dāng)光照強(qiáng)度達(dá)到飽和后，光照強(qiáng)度增大，氣體變化不再增大，此時(shí)限制光合作用的因素不再是光照強(qiáng)度．
表格中實(shí)驗(yàn)的自變量是溫度、相對濕度，因變量是光合速率，在溫度相同的前提下，對照組、實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)二相比，濕度越大，光合速率越大，三組實(shí)驗(yàn)中，濕度為52時(shí)光合速率最大，當(dāng)濕度都為52時(shí)，溫度不同，（實(shí)驗(yàn)三、四）光合速率不同，但是相對應(yīng)濕度對光合速率的影響，溫度對光合速率的影響較�。�

解答 解：（1）由題圖可知，圖1是葉綠體；二氧化碳通過影響暗反應(yīng)而影響光合作用，暗反應(yīng)是圖2中的Ⅱ過程；圖2中的Ⅰ是光反應(yīng)，發(fā)生在基粒上，基圖1中的②結(jié)構(gòu)．
（2）由分析可知，圖2中的B是水光解形成的H⁺，F(xiàn)是NADPH．
（3）冬秋季節(jié)，銀杏葉片脂質(zhì)葉綠素被分解，類胡蘿卜素較穩(wěn)定，因此圖3中②是秋冬的銀杏落葉中光合色素的層析帶．
（4）圖4裝置中有色小液滴向右移動(dòng)，說明氧氣含量增加，光合作用大于呼吸作用，一定時(shí)間內(nèi)有色小液滴的移動(dòng)距離代表一定量的銀杏葉單位時(shí)間內(nèi)氧氣釋放量；由題圖曲線可知，光照強(qiáng)度為1000lkx時(shí)，凈光合作用是10ug/分，光照強(qiáng)度為0，氣體變化是2ug，代表呼吸強(qiáng)度是2ug/分，葉綠體中釋放的氣體表示實(shí)際光合作用，為10+2=12um/分．
（5）由表格信息可知，溫度和濕度都影響光合速率，光合速率隨濕度變化而變化的效果大于隨溫度變化而變化的效果，因此午時(shí)對銀杏葉光合速率影響較大的環(huán)境因素是空氣的相對濕度．
故答案為：
（1）葉綠體     反應(yīng)II      ②
（2）H⁺      NADPH
（3）②
（4）釋放氧氣       12
（5）相對濕度       相對濕度改變時(shí)光合速率變化較大        增加

點(diǎn)評 本題旨在考查學(xué)生理解光合作用的過程、影響因素、光反應(yīng)和暗反應(yīng)之間的關(guān)系及葉綠體與功能相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，把握知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，并學(xué)會(huì)分析題圖獲取信息，結(jié)合有效信息和所學(xué)知識(shí)進(jìn)行推理，綜合解答問題．