Question

【題目】將一株小麥密閉在無(wú)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(cè)定鐘罩內(nèi)CO2濃度的變化，得到圖2曲線。

（1）寫(xiě)出光合作用的總反應(yīng)式：___________________________________________。

（2）圖1中通過(guò)變換光源可研究光照強(qiáng)度和________________對(duì)光合作用的影響。圖1中光照時(shí)小麥葉肉細(xì)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(shè)對(duì)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(shí)驗(yàn)10min時(shí)，小麥葉肉細(xì)胞進(jìn)行光合作用所需CO2的來(lái)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(jìn)行24小時(shí)測(cè)定，得到圖3曲線。解釋圖3曲線“沒(méi)有圖2曲線平滑”的主要原因是： __________________。24小時(shí)后該植物是否積累有機(jī)物？______________

（6）在（5）所述條件下得到的圖3曲線中，12時(shí)至14時(shí)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(zhì)（或波長(zhǎng)） （葉綠體）基質(zhì) 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(qiáng)度不恒定 是 光照強(qiáng)，環(huán)境溫度高，蒸騰作用旺盛，部分氣孔關(guān)閉，CO2供應(yīng)不足

【解析】

本題以實(shí)驗(yàn)裝置和反映實(shí)驗(yàn)結(jié)果的曲線圖為情境，綜合考查學(xué)生對(duì)光合作用過(guò)程及其影響因素等相關(guān)知識(shí)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(shí)則表示呼吸速率。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合題意，分析題圖曲線的變化趨勢(shì)，從中把握所蘊(yùn)含的生物學(xué)信息，進(jìn)而對(duì)各問(wèn)題情境進(jìn)行分析解答。

（1）光合作用的總反應(yīng)式：CO2＋H2O (CH2O)＋O2。

（2）圖1中通過(guò)變換光源可研究光照強(qiáng)度和光質(zhì)（或波長(zhǎng)）對(duì)光合作用的影響。圖1中光照時(shí)小麥葉肉細(xì)胞進(jìn)行光合作用，葉綠體基質(zhì)中發(fā)生光反應(yīng)，且合成ATP，需要磷酸，故光照時(shí)小麥葉肉細(xì)胞的葉綠體中磷酸含量最高的部位是（葉綠體）基質(zhì)。

（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(jìn)行光合作用，但能進(jìn)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(shè)對(duì)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(yīng)立即停止，不再有ATP和[H]的生成，導(dǎo)致暗反應(yīng)中C3的還原受阻，而CO2和C5結(jié)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(shuō)明此時(shí)間段內(nèi)，真正光合速率大于呼吸速率，所以實(shí)驗(yàn)10min時(shí)，小麥葉肉細(xì)胞進(jìn)行光合作用所需CO2的來(lái)源是線粒體供給和從細(xì)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(cè)得的。如果在夏季的晴天，將裝有小麥的密閉無(wú)色玻璃鐘罩放到室外進(jìn)行24小時(shí)測(cè)定，因室外溫度變化較大，而且室外的光照強(qiáng)度不恒定，導(dǎo)致光合速率出現(xiàn)波動(dòng)，所以得到的圖3曲線沒(méi)有“曲線2平滑”。玻璃瓶中的二氧化碳最終減少了，說(shuō)明24小時(shí)后該植物有積累有機(jī)物。

（6） 圖3中12時(shí)至14時(shí)，光照強(qiáng)，環(huán)境溫高，蒸騰作用旺盛，部分保衛(wèi)細(xì)胞因失水而導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，使得CO2的供應(yīng)不足，暗反應(yīng)減弱，進(jìn)而引起光合作用速率明顯下降。