Question

回答下列關(guān)于天竺葵光合作用的系列問題．

Ⅰ、光合作用反應(yīng)如圖1，A，B，C，D分別表示物質(zhì)，X，Y分別表示生理過程．
（1）圖1中X發(fā)生的場所為

 

Y是

 

，物質(zhì)D是

 

，物質(zhì)B的中文名稱是

 

．
（2）光合作用中最終的電子供體是

 

．
（3）圖示箭頭①表明

 

A．該光強(qiáng)下，光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度
B．該光強(qiáng)下，光合作用強(qiáng)度小于呼吸作用強(qiáng)度
C．該光強(qiáng)下，光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度
D．該光強(qiáng)下，植物進(jìn)行了光合作用
Ⅱ、某同學(xué)為了探究不同條件對植物光合作用速率和呼吸作用速率的影響，做了如下實(shí)驗(yàn)：用8株有20片葉片、大小和長勢相似的天竺葵盆栽植株，分別放在密閉的玻璃容器中，在不同實(shí)驗(yàn)條件下，利用傳感器定時(shí)測定密閉容器中二氧化碳含量的變化．實(shí)驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)如表，請分析回答下列問題：

編號	1	2	3	4	5	6	7	8
溫度（℃）	10	10	20	20	30	30	40	40
光照強(qiáng)度（LX）	1000	0	1000	0	1000	0	1000	0
開始時(shí)CO2量（g）	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0
12h后CO2量（g）	4.5	5.1	3.5	5.4	1.9	5.9	2.0	5.8

（4）序號1、3、5、7可構(gòu)成一個(gè)相對獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)組合，在該實(shí)驗(yàn)組合中，實(shí)驗(yàn)變量是

 

，需控制的無關(guān)變量是

 

．（至少答兩個(gè)）
（5）序號2、4、6、8可構(gòu)成另一個(gè)相對獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)組合則該實(shí)驗(yàn)組合研究的主題是：

 

．
（6）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)圖2里標(biāo)出光照強(qiáng)度為1000Lx，溫度分別為10℃、20℃、30℃和40℃時(shí)的光合速率，并請注明橫坐標(biāo)所表示的變量和具體數(shù)值．
（7）在光照強(qiáng)度為1000Lx，溫度為30℃時(shí)，12小時(shí)每株天竺葵可積累葡萄糖

 

g．（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)．相對原子質(zhì)量C-12，H-1，O-16）．
（8）如果用圖3所示的裝置來探究光照強(qiáng)度和光合作用速率的關(guān)系，且測量指標(biāo)為裝置中氧氣含量的變化．則該裝置需要作適當(dāng)修改，具體修改措施是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程的能量變化和物質(zhì)變化,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：光合作用反應(yīng)如圖1，分別表示物質(zhì)A、H₂O，B、還原型輔酶Ⅱ，C、ADP，D、ATP，X表示光反應(yīng)生理過程，場所是葉綠體的基粒類囊體，Y表示暗反應(yīng)生理過程，發(fā)生在葉綠體的基質(zhì)中．
Ⅱ：生物實(shí)驗(yàn)的原則是控制單一變量；分析表格：表中1、3、5、7對應(yīng)的數(shù)據(jù)表明最初給這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組所提供光照強(qiáng)度和CO₂量是相同的，不同的是溫度，所以溫度是自變量，光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度是無關(guān)變量．2、4、6、8對應(yīng)的數(shù)據(jù)表明：這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組都在無光照的條件下進(jìn)行，設(shè)置10℃、20℃、30℃和40℃的溫度差可探究溫度對植物呼吸作用（強(qiáng)度/速率）的影響．在實(shí)驗(yàn)中測得的二氧化碳量是凈光合作用量，等于植物實(shí)際光合作用量-細(xì)胞呼吸量．在實(shí)驗(yàn)過程中，增強(qiáng)光照強(qiáng)度，光反應(yīng)增強(qiáng)，產(chǎn)生的[H]和ATP增多，還原三碳化合物的量增加，導(dǎo)致生物的有機(jī)物和五碳化合物的含量增多．

解答： 解：（1）光合作用的光反應(yīng)：①光解水，產(chǎn)生氧氣．②將光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能，產(chǎn)生ATP，為碳反應(yīng)提供能量．③利用水光解的產(chǎn)物氫離子，合成NADPH（還原型輔酶Ⅱ），為碳反應(yīng)提供還原劑NADPH（還原型輔酶Ⅱ）．圖1中X光反應(yīng)發(fā)生的場所為基粒類囊體，Y暗反應(yīng)的卡爾文循環(huán)，物質(zhì)D是ATP，物質(zhì)B的中文名稱是還原型輔酶Ⅱ．
（2）氧化態(tài)的放氧復(fù)合體從水中獲取電子，使水光解．2H₂O→O₂+2（2H⁺）+4e-．
（3）圖示箭頭①表明，該光強(qiáng)下，植物進(jìn)行了光合作用．
（4）表中1、3、5、7對應(yīng)的數(shù)據(jù)表明：最初給這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組所提供光照強(qiáng)度和CO₂量是相同的，不同的是溫度，所以溫度是自變量，光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度是無關(guān)變量．
（5）2、4、6、8對應(yīng)的數(shù)據(jù)表明：這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組都在無光照的條件下進(jìn)行，設(shè)置10℃、20℃、30℃和40℃的溫度差可探究溫度對植物呼吸作用（強(qiáng)度/速率）的影響．
（6）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：光照強(qiáng)度為1000 Lx，溫度分別為10℃、20℃、30℃和40℃時(shí)各組天竺葵的呼吸速率分別是0.1、0.4、0.9、0.8，凈光合速率分別是12h后各密閉容器減少的CO₂量，依次為0.5、1.5、3.1、3.0，因真光合速率=凈光合速率+呼吸速率，所以四個(gè)點(diǎn)對應(yīng)的光合速率對應(yīng)的數(shù)值依次為0.6、1.9、4.0、3.8，橫坐標(biāo)表示溫度，坐標(biāo)圖如圖：

（7）光照強(qiáng)度為1000Lx，溫度為30℃時(shí)，12小時(shí)每株天竺葵凈消耗的CO₂量是3.1g，根據(jù)光合作用的反應(yīng)式可知植物消耗264g的CO₂能產(chǎn)生180g的葡萄糖，因此消耗的3.1gCO₂量可為天竺葵積累葡萄糖2.1g．
（8）探究光照強(qiáng)度和光合作用速率的關(guān)系，且測量指標(biāo)為裝置中氧氣含量的變化．則該裝置需要作適當(dāng)修改，將蒸餾水改為二氧化碳緩沖液（碳酸氫鈉）并設(shè)置對照，保證充足的二氧化碳供應(yīng)，并且使變量唯一．
故答案：
（1）基粒類囊體 卡爾文循環(huán) ATP 還原型輔酶Ⅱ
（2）H₂O
（3）D
（4）溫度　  光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度
（5）探究溫度對植物呼吸作用速率的影響
（6）見右圖（四個(gè)點(diǎn)正確，橫坐標(biāo)含義正確，不得連線，四個(gè)點(diǎn)對應(yīng)的數(shù)值依次為0.6、1.9、4.0、3.8）

（7）2.1
（8）將蒸餾水改為二氧化碳緩沖液（碳酸氫鈉）并設(shè)置對照

點(diǎn)評：本題以探究不同條件對植物光合作用速率和呼吸作用速率的影響為背景，本題結(jié)合圖表，考查影響光合作用的因素及探究實(shí)驗(yàn)，意在考查考生分析表格和處理數(shù)據(jù)的能力考查學(xué)生從材料中獲取信息的能力和對知識的理解遷移能力，難度中等；能理解所學(xué)知識要點(diǎn)，把握知識間內(nèi)在聯(lián)系的能力；能用文字、圖表以及數(shù)學(xué)方式等多種表達(dá)形式準(zhǔn)確地描述生物學(xué)方面的內(nèi)容的能力．