Question

人類對光合作用的研究已經(jīng)進(jìn)行了300多年，關(guān)于光合作用還有很多值得研究的問題．請分析回答下列問題：
Ⅰ．1864年，德國植物生理學(xué)家薩克斯做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：把紫蘇植物先在暗處放置12h，然后將葉片的一部分遮住．將葉片光照一段時(shí)間后，先用酒精去除色素，再加染液，結(jié)果光照到的部分顯出深藍(lán)紫色，遮光部分沒有顏色，說明光合作用的產(chǎn)物有淀粉．
（1）由于做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，對材料的選擇有一定的要求，下列哪些不是做這個(gè)實(shí)驗(yàn)的理想材料

 

（不定項(xiàng)選擇）
A、天竺葵             B、竹子         C、水綿               D、松樹
Ⅱ．如圖1所示是在適宜條件下測得紫蘇遮光前吸收 CO₂的速率和遮光（完全黑暗）后釋放CO₂的速率．吸收或釋放CO₂的速率隨時(shí)間變化趨勢的示意圖如下（吸收或釋放CO₂的速率是指單位面積葉片在單位時(shí)間內(nèi)吸收或釋放 CO₂的量），回答下列問題：

（2）在光照條件下，圖形A+B+C的面積表示該植物在一定時(shí)間內(nèi)單位面積葉片光合作用

 

，其中圖形B的面積表示

 

，從圖形C可推測該植物存在另一個(gè)

 

的途徑；CO₂進(jìn)出葉片是通過

 

（結(jié)構(gòu)），那么CO₂進(jìn)出葉肉細(xì)胞都是通過

 

的方式進(jìn)行的．
（3）在上述實(shí)驗(yàn)中，若提高溫度、降低光照，則圖形“A”和“B”的面積變化分別是

 

；原因是

 

．
（4）紫蘇是陸生植物，黑藻是水生植物，它們生長的環(huán)境不同，因此它們的光合作用所受到的影響因素有所不同．如圖2所示是黑藻在光照等環(huán)境因素影響下光合速率變化的示意圖．下列有關(guān)敘述，不正確的是

 

（不定項(xiàng)選擇）
A、t₁→t₂，葉綠體類囊體膜上的色素吸收光能增加，葉綠體基質(zhì)中O₂釋放增多；
B、t₂→t₃，暗反應(yīng)限制光合作用．若在t₂時(shí)刻增加光照，光合速率將再提高；
C、t₄后短暫時(shí)間內(nèi)，葉綠體中ADP和Pi含量升高，C₃化合物還原后的直接產(chǎn)物含量降低；
D、t₃→t₄，光照強(qiáng)度不變，光合速率的提高是由于光反應(yīng)速率不變、暗反應(yīng)增強(qiáng)的結(jié)果．

Answer 1

考點(diǎn)：影響光合作用速率的環(huán)境因素,細(xì)胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：結(jié)合圖片考查光合作用速率的影響因素以及與呼吸作用的關(guān)系．根據(jù)圖1分析，A為葉肉細(xì)胞吸收外界的二氧化碳，而B+C的總和則是植物自身產(chǎn)生二氧化碳的量，兩部分的二氧化碳都會(huì)被植物的葉肉細(xì)胞所吸收，即光合作用所固定的二氧化碳，B的面積表示這段時(shí)間內(nèi)植物呼吸作用放出的二氧化碳的量，而C段表示植物除了呼吸作用以外，還存在其他途徑產(chǎn)生二氧化碳；降低光照，光合作用減弱，提高溫度，呼吸作用增強(qiáng)，光照的改變對呼吸作用無影響；光照強(qiáng)度不變，暗反應(yīng)增強(qiáng)，加快了ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化，在一定程度上也會(huì)加快光反應(yīng)的進(jìn)行，據(jù)此分析解答．

解答： 解：（1）天竺葵是本實(shí)驗(yàn)的最好實(shí)驗(yàn)材料，也可以選擇其他像蠶豆，小白菜，錦葵等有綠而薄的葉片的植物，竹子葉片較厚，水綿是一種藻類不易進(jìn)行遮光和脫色處理，松樹的葉呈針狀，也不適合此實(shí)驗(yàn)．
（2）根據(jù)坐標(biāo)圖分析，A為葉肉細(xì)胞吸收外界的二氧化碳，而B+C的總和則是植物自身產(chǎn)生二氧化碳的量，兩部分的二氧化碳都會(huì)被植物的葉肉細(xì)胞所吸收，即光合作用所固定的二氧化碳．遮光后，植物主要進(jìn)行呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳，根據(jù)遮光后比較平穩(wěn)的直線的變化趨勢可以推出B的面積表示這段時(shí)間內(nèi)植物呼吸作用放出的二氧化碳的量，而C段表示植物除了呼吸作用以外，還存在其他途徑產(chǎn)生二氧化碳，氣體進(jìn)出植物體的門戶是氣孔，二氧化碳屬于小分子物質(zhì)，進(jìn)出細(xì)胞都是通過自由擴(kuò)散的方式進(jìn)行的．
（3）題目中提到的適宜條件是針對光合作用，所以提高溫度、降低光照都會(huì)降低光合作用，所以A的面積會(huì)變小，而呼吸作用的最適溫度比光合作用的最適溫度要高，所以提高溫度會(huì)增大呼吸作用速率，而光照的改變對呼吸作用無影響，所以B面積會(huì)變大．
（4）A、t₁→t₂，光照強(qiáng)度增加，光合作用的光反應(yīng)階段增強(qiáng)，葉綠體的類囊體薄膜上有與光合作用有關(guān)的色素，其吸收的光能增加，水的光解產(chǎn)生的氧氣和[H]增加，氧氣并不是由葉綠體基質(zhì)釋放的，A錯(cuò)誤；
B、t₂→t₃，暗反應(yīng)限制光合作用．限制因素是二氧化碳的含量，有光無光暗反應(yīng)都可以進(jìn)行，若在t₂時(shí)刻增加光照，而二氧化碳的含量不變的話，光合速率將不會(huì)提高，B錯(cuò)誤；
C、t₄后短暫時(shí)間內(nèi)，光反應(yīng)階段受阻，但是暗反應(yīng)正常進(jìn)行，葉綠體中ADP和Pi含量升高，C₃化合物還原后的直接產(chǎn)物含量降低，C正確；
D、t₃→t₄，光照強(qiáng)度不變，暗反應(yīng)增強(qiáng)，加快了ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化，在一定程度上也會(huì)加快光反應(yīng)的進(jìn)行，D錯(cuò)誤．
故答案為：
（1）、BCD
（2）、固定的CO₂總量   呼吸作用釋放出的CO₂量     釋放CO₂ 氣孔    自由擴(kuò)散
（3）、A面積變小，B面積變大     降低光照，光合作用減弱，A面積變小；提高溫度，呼吸作用增強(qiáng)，光照的改變對呼吸作用無影響，B的面積變大．
（4）、ABD

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生對光合作用和呼吸作用相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)的理解以及圖形處理能力，難度較大．