Question

【題目】將一株小麥密閉在無色玻璃鐘罩內(nèi)（鐘罩體積為V L)，在室內(nèi)調(diào)溫25℃，給予恒定適宜的光照60min，然后遮光處理60min。全程用CO2傳感器測定鐘罩內(nèi)CO2濃度的變化，得到圖2曲線。

（1）寫出光合作用的總反應式：___________________________________________。

（2）圖1中通過變換光源可研究光照強度和________________對光合作用的影響。圖1中光照時小麥葉肉細胞的葉綠體中磷酸含量最高的部位是_______________。

（3）若要獲得小麥的真正光合速率，__________（填“需要”或“不需要”）另設對照組。0-60min小麥的真正光合速率為___________μmol CO2 /V L．h。（V是鐘罩體積）。

（4）圖2在停止光照的瞬間葉綠體內(nèi)C3的含量____________。實驗10min時，小麥葉肉細胞進行光合作用所需CO2的來源是________________________________。

（5）假定玻璃鐘罩足夠大、CO2充分，在夏季的晴天將上述裝置放到室外進行24小時測定，得到圖3曲線。解釋圖3曲線“沒有圖2曲線平滑”的主要原因是： __________________。24小時后該植物是否積累有機物？______________

（6）在（5）所述條件下得到的圖3曲線中，12時至14時光合作用速率明顯下降。分析其原因是___________________________。

Answer 1

【答案】CO2＋H2O→（光能葉綠體）(CH2O)＋O2 光質（或波長） （葉綠體）基質 不需要 1600 增多（或升高） 線粒體供給和胞外吸收 室外溫度變化較大，室外光照強度不恒定 是 光照強，環(huán)境溫度高，蒸騰作用旺盛，部分氣孔關閉，CO2供應不足

【解析】

本題以實驗裝置和反映實驗結果的曲線圖為情境，綜合考查學生對光合作用過程及其影響因素等相關知識的熟記和理解能力。解答此題需明確光照下，鐘罩內(nèi)CO2濃度的變化是植物的光合作用與呼吸作用共同引起的，表示的是凈光合速率，遮光時則表示呼吸速率。在此基礎上，結合題意，分析題圖曲線的變化趨勢，從中把握所蘊含的生物學信息，進而對各問題情境進行分析解答。

（1）光合作用的總反應式：CO2＋H2O (CH2O)＋O2。

（2）圖1中通過變換光源可研究光照強度和光質（或波長）對光合作用的影響。圖1中光照時小麥葉肉細胞進行光合作用，葉綠體基質中發(fā)生光反應，且合成ATP，需要磷酸，故光照時小麥葉肉細胞的葉綠體中磷酸含量最高的部位是（葉綠體）基質。

（3） 真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。光照60min，鐘罩內(nèi)CO2濃度的變化反映的是植物光合作用吸收的CO2量與呼吸作用釋放的CO2量的差值，表示的是凈光合速率；遮光處理60min，植物不能進行光合作用，但能進行呼吸作用，因此鐘罩內(nèi)CO2濃度的變化反映的是呼吸速率。綜上分析，若要獲得小麥的真正光合速率，不需要另設對照組。0-60min小麥的真正光合速率為（2000－800）＋（1200－800）＝1600μmolCO2 /VL·h。

（4） 在停止光照的瞬間，光反應立即停止，不再有ATP和[H]的生成，導致暗反應中C3的還原受阻，而CO2和C5結合繼續(xù)形成C3，所以葉綠體內(nèi)C3的含量增多。圖2顯示：0～60min，鐘罩內(nèi)CO2濃度逐漸減小，說明此時間段內(nèi)，真正光合速率大于呼吸速率，所以實驗10min時，小麥葉肉細胞進行光合作用所需CO2的來源是線粒體供給和從細胞外吸收。

（5）圖2所示曲線是在室內(nèi)調(diào)溫25℃、恒定適宜的光照60min、再遮光處理60min 的條件下測得的。如果在夏季的晴天，將裝有小麥的密閉無色玻璃鐘罩放到室外進行24小時測定，因室外溫度變化較大，而且室外的光照強度不恒定，導致光合速率出現(xiàn)波動，所以得到的圖3曲線沒有“曲線2平滑”。玻璃瓶中的二氧化碳最終減少了，說明24小時后該植物有積累有機物。

（6） 圖3中12時至14時，光照強，環(huán)境溫高，蒸騰作用旺盛，部分保衛(wèi)細胞因失水而導致氣孔關閉，使得CO2的供應不足，暗反應減弱，進而引起光合作用速率明顯下降。