Question

某學(xué)校生物興趣小組用伊樂(lè)藻開(kāi)展生物學(xué)課題研究：
Ⅰ．進(jìn)行光合作用的實(shí)驗(yàn)：他們將一枝伊樂(lè)藻浸在加有適宜培養(yǎng)液的大試管中（室溫20℃），可觀察到光下枝條放出氣泡．他們以太陽(yáng)燈作為光源，移動(dòng)太陽(yáng)燈使之與大試管的距離不同，結(jié)果如圖1中曲線表示（伊樂(lè)藻光合速率用單位時(shí)間O₂釋放量表示）：

Ⅱ．進(jìn)行呼吸作用的實(shí)驗(yàn)：如圖3是一種可測(cè)定呼吸速率的密閉系統(tǒng)裝置：
（1）B點(diǎn)的含義是

 

．
（2）該小組在室溫10℃和30℃時(shí)分別進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如曲線2和曲線3，D、E、F點(diǎn)主要的限制因素及BC段的限制因素主要分別是

 

和

 

．
（3）該小組分離出伊樂(lè)藻中的葉綠體（圖2葉綠體的模式圖）在適宜條件下培養(yǎng)，在b上發(fā)生的能量轉(zhuǎn)換為

 

，由b轉(zhuǎn)移至c的物質(zhì)主要包括

 

．
（4）如該小組繼續(xù)以該綠色植物葉片為材料做葉綠體色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)，分離出四條色素帶從下到上依次是

 

．
（5）關(guān)閉活塞，在適宜溫度下，30分鐘后，讀取有色液滴向

 

（左/右）移動(dòng)．
（6）為了使測(cè)得的有色液滴移動(dòng)數(shù)值更準(zhǔn)確，必須進(jìn)行校正．校正裝置的容器和小瓶中應(yīng)分別放入

 

、

 

．
（7）在一定的CO₂濃度和適宜溫度下，把某植物葉片置于5千勒克斯（光合作用速度88mgCO₂/100cm²葉?h^-1）光照下12h，其余時(shí)間置于黑暗中（呼吸作用速度6.6mgCO₂/100cm²葉?h^-1），則一天內(nèi)該植物每50cm²葉片葡萄糖積累量為

 

mg．

Answer 1

考點(diǎn)：影響光合作用速率的環(huán)境因素,葉綠體色素的提取和分離實(shí)驗(yàn),光反應(yīng)、暗反應(yīng)過(guò)程的能量變化和物質(zhì)變化

專(zhuān)題：

分析：本題是對(duì)葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能、光合作用的具體過(guò)程、光照強(qiáng)度和溫度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響、光合作用與呼吸作用的關(guān)系的綜合性考查，梳理葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能、光合作用的具體過(guò)程、光照強(qiáng)度和溫度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響、光合作用與呼吸作用的關(guān)系的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，結(jié)合題圖信息和問(wèn)題的具體要求解答問(wèn)題．

解答： 解：（1）B點(diǎn)氧氣釋放速率為0，B點(diǎn)表示該距離條件下光合作用強(qiáng)度產(chǎn)生的氧氣正好被呼吸作用吸收，即光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等．
（2）分析題圖可知，曲線2和曲線3分別是溫度為10℃和30℃時(shí)光合作用的曲線，在同一距離條件下溫度不同，氧氣釋放的速率不同說(shuō)明該距離條件下的限制因素是溫度；BC段隨距離的增加氧氣釋放速率減小，說(shuō)明該段限制光合作用的因素是光照強(qiáng)度．
（3）分析題圖可知，b是類(lèi)囊體膜，該膜上進(jìn)行光反應(yīng)階段，該階段中水光解產(chǎn)生了氧氣和還原氫，能量的變化是光能轉(zhuǎn)變成活躍的化學(xué)能儲(chǔ)存在ATP中；光反應(yīng)產(chǎn)生的還原氫和ATP被暗反應(yīng)利用，暗反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)，因此光反應(yīng)產(chǎn)生的還原氫和ATP由類(lèi)囊體膜向葉綠體基質(zhì)移動(dòng)．
（4）由于不同色素在層析液中的溶解度不同，隨層析液在濾紙條上擴(kuò)散的速度不同，胡蘿卜素?cái)U(kuò)散的速度最快，其次依次分別是葉黃素、葉綠素a、葉綠素b，因此分離出四條色素帶從下到上依次是葉綠素b、葉綠素a、葉黃素、胡蘿卜素．
（5）關(guān)閉活塞后，該綠色植物呼吸作用需要消耗氧氣，產(chǎn)生的二氧化碳被氫氧化鈉溶液吸收，光合作用由于沒(méi)有二氧化碳不能進(jìn)行，因此液滴會(huì)向左移動(dòng)．
（6）為了使測(cè)得的有色液滴移動(dòng)數(shù)值更準(zhǔn)確，必須進(jìn)行校正排除物理因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，校正裝置的容器和小瓶中應(yīng)分別放入與實(shí)驗(yàn)組等量消毒的無(wú)活力（如加熱后冷卻）的伊樂(lè)藻、與實(shí)驗(yàn)組等量的20%NaOH．
（7）植物葡萄糖積累量為光合作用合成有機(jī)物的量減去呼吸作用分解的有機(jī)物的量，題干條件下葡萄糖的積累量是；（88×12-6.6×12）×180÷（6×44）=306mg．
故答案應(yīng)為：
（1）當(dāng)光強(qiáng)為一定值時(shí)，植物光合作用速率等于呼吸作用速率
（2）溫度        光照強(qiáng)度
（3）光能→活躍的化學(xué)能         ATP、[H]（或NADPH）
（4）葉綠素b、葉綠素a、葉黃素、胡蘿卜素
（5）左
（6）與實(shí)驗(yàn)組等量消毒的無(wú)活力（如加熱后冷卻）的伊樂(lè)藻    與實(shí)驗(yàn)組等量的20%NaOH
（7）306

點(diǎn)評(píng)：本題的知識(shí)點(diǎn)是光照強(qiáng)度、溫度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響，葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能，光合作用過(guò)程中光反應(yīng)與暗反應(yīng)的物質(zhì)變化和能量變化及光反應(yīng)與暗反應(yīng)之間的關(guān)系，葉綠體中色素的提取和分離，光合作用與呼吸作用之間的關(guān)系，分析題圖和題干獲取信息是解題的突破口，對(duì)于光合作用與呼吸作用的綜合掌握與應(yīng)用是本題考查的重點(diǎn)．