Question

10．某科研小組為探究植物光合作用速率的變化情況，設(shè)計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)境因素是光照強度、溫度；裝置刻度管中液滴移到最右點是在一天中的18（或g）點．
（2）在實驗過程中某段光照時間內(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	…

該組實驗數(shù)據(jù)是在B曲線的de或fg段獲得的．
（3）圖B中e與f相比，e點時刻C₃的合成速率慢，與b相比，a點形成的原因可能是a時刻溫度較低．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，其他條件與實驗組相同．測得單位時間內(nèi)，實驗組讀數(shù)為M，對照組讀數(shù)為N，該植物真正光合作用的速率是M-N．
（4）圖C表示植物在不同光照強度下單位時間內(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植物在光強為d時單位時間內(nèi)細(xì)胞需要從周圍環(huán)境吸收2個單位的CO₂．
（5）給予不同強度的光照，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)光照強度為a時，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A植物葉綠體中ADP的移動方向是從葉綠體基質(zhì)移動到囊狀結(jié)構(gòu)薄膜．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：圖A是密閉裝置，內(nèi)有二氧化碳緩沖液，說明實驗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，此時一天中儲存氧氣最多，圖B中g(shù)點表示光合作用與呼吸作用相等，超過該點將消耗氧氣，所以g點時儲存氧氣最多．圖C中，a表示呼吸強度，c表示光補償點．圖D中，A是陽生植物，B是陰生植物．

解答 解：（1）影響光合作用的因素主要有光照強度、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，說明實驗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)點表示光合作用與呼吸作用相等，超過該點將消耗氧氣，所以g點時儲存氧氣最多．
（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點與f點相比，e點的氧氣釋放速率慢，即光合速率慢，消耗的C₃少，那么C₃的合成速率就慢．與b相比，a點時刻溫度較低，呼吸強度較低．測得單位時間內(nèi)，實驗組讀數(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）光照強度為b時，有二氧化碳釋放，說明光合作用速率＜呼吸作用速率．光照強度為d時單位時間內(nèi)氧氣釋放量為8個單位，而綠色植物呼吸作用釋放二氧化碳為6個單位，需要細(xì)胞從周圍環(huán)境吸收2個單位的CO₂．
（5）當(dāng)光照強度為a時，比較A、B植物凈光合速率相等，有機(jī)物積累速率即M_A=M_B，但由于真正的光合速率=呼吸速率+凈光合速率，A植物的呼吸速率大于B植物的呼吸速率，所以A植物的真正的光合速率較大，即N_A＞N_B．此時A植物葉綠體中ADP的移動方向是從葉綠體基質(zhì)移動到囊狀結(jié)構(gòu)薄膜．
故答案為：
（1）光照強度、溫度         18（或g）
（2）de或fg  
（3）慢    a時刻溫度較低       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．