Question

【題目】將如圖甲所示的密閉裝置放在暗處較長一段時間后，開始測量裝置內(nèi)CO2的變化速率，之后再給予適宜恒定的光照（其他條件均適宜），測定一段時間內(nèi)裝置內(nèi)CO2的變化速率，結(jié)果如圖乙所示。實驗人員另將幼苗用含氮量不同的三種培養(yǎng)液處理（其他條件相同且適宜），進(jìn)行相同的實驗，在t4時刻測得CO2減少速率的結(jié)果如圖丙所示�；卮鹣铝袉栴}：

（1）圖甲中密閉裝置放在暗處較長一段時間，目的是______________；在t1~t2（不包含t2）時間段CO2減少速率保持不變，則細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場所是_______________。

（2）在t2時刻以前，由于幼苗葉綠體的類囊體不能提供___________________造成不能進(jìn)行暗反應(yīng)；與t2時刻相比，t4時刻濕潤小麥種子的呼吸速率________________（填“增大”“減小”或“不變”），其原因是__________________________________________。

（3）若將漏斗內(nèi)液體注入密閉裝置中（其他條件均適宜），測量發(fā)現(xiàn)，短時間內(nèi)幼苗葉綠體中的五碳化合物含量迅速上升，推測漏斗內(nèi)液體可能為_____________________________。

（4）從圖丙得到的結(jié)論是_____________________________。從光合作用角度分析其原因可能有：①_________________________；②_________________________。

Answer 1

【答案】耗盡密閉裝置內(nèi)的氧氣 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) [H]和ATP 增大 幼苗光合作用釋放的氧氣逐漸增多，促進(jìn)了小麥種子的呼吸作用 NaOH溶液 植物光合作用強(qiáng)度隨著培養(yǎng)液含氮量的增加而增加 N是葉綠素合成的必需元素，含氮量提高使葉綠素含量增加，光合作用增強(qiáng) N是酶合成的必需元素，含氮量提高，酶含量增加，有利于光合作用暗反應(yīng)的進(jìn)行

【解析】

影響光合作用的環(huán)境因素。

1.溫度對光合作用的影響：在最適溫度下酶的活性最強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度最大，當(dāng)溫度低于最適溫度，光合作用強(qiáng)度隨溫度的增加而加強(qiáng)，當(dāng)溫度高于最適溫度，光合作用強(qiáng)度隨溫度的增加而減弱。

2.二氧化碳濃度對光合作用的影響：在一定范圍內(nèi)，光合作用強(qiáng)度隨二氧化碳濃度的增加而增強(qiáng)。當(dāng)二氧化碳濃度增加到一定的值，光合作用強(qiáng)度不再增強(qiáng)。

3.光照強(qiáng)度對光合作用的影響：在一定范圍內(nèi)，光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度的增加而增強(qiáng)。當(dāng)光照強(qiáng)度增加到一定的值，光合作用強(qiáng)度不再增強(qiáng)。

（1）在黑暗條件下，植物只進(jìn)行呼吸作用，不進(jìn)行光合作用，所以密閉裝置放在黑暗中一段時間，可以將密閉裝置內(nèi)的氧氣全部耗盡。從而使植物只進(jìn)行無氧呼吸。在t1~t2時間段，氧氣已經(jīng)耗盡，植物只進(jìn)行無氧呼吸，所以CO2減少速率保持不變，此時細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場所只有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。

（2）在t2時刻以前，沒有光照，幼苗葉綠體基質(zhì)缺乏類囊體提供的[H]和ATP，造成不能進(jìn)行暗反應(yīng)；在t3~t4 時間段，CO2減少速率越來越大，說明光合作用速率越來越大，釋放O2的速率越來越大，使得溫潤小麥種子的細(xì)胞呼吸速率逐漸增大。因此，與t2時刻相比，t4時刻濕潤小麥種子的呼吸速率增大。

（3）若將漏斗內(nèi)液體注入密閉裝置中（其他條件均適宜），測量發(fā)現(xiàn)，短時間內(nèi)幼苗葉綠體中的五碳化合物含量迅速上升，根據(jù)短時間內(nèi)C5化合物含量迅速增加，可推測是CO2濃度急劇降低導(dǎo)致的，所以漏斗內(nèi)的液體為NaOH溶液。

（4）結(jié)合圖丙可知，隨著氮濃度逐漸增大，CO2減少速率逐漸增大，說明光合作用速率越來越大。從光合作用角度分析，可能的原因有①N是葉綠素合成的必需元素，含氨量提高使葉綠素含量增加，光合作用增強(qiáng)；②N是酶合成的必需元素，含氮量提高，酶含量增加，有利于光合作用暗反應(yīng)的進(jìn)行。