Question

13．研究人员利用密闭玻璃容器探究环境因素对光合作用的影响，如图两个图是在温度适宜恒定、CO₂浓度为0.03%的条件下测得的相关曲线．回答下列问题：

（1）提取叶绿体中色素常用的试剂是无水乙醇（或丙酮），分离色素的方法是纸层析法，将光合色素分离开的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度越大，在滤纸条上的扩散速度越快，
（2）叶绿体中色素含量最多的是叶绿素a，它在色素带上呈现蓝绿色色，这些色素吸收光能的两个用途是水的光解和ATP的合成．
（3）图甲a点时叶肉细胞中产生ATP的场所是线粒体和细胞质基质，若在CO₂浓度为1%条件下进行实验，则图甲中曲线与横坐标的交点（b）位置移动情况是向左移动，c点的移动情况是向右上方移动．
（4）得到图乙曲线的实验中，给植株光照时间共有14 h，其中有光照且光照强度一定保持不变的时间段有AB和CD（用字母回答），EF段的限制因素最可能为二氧化碳浓度．当图中S₁、S₂和S₃的面积关系为S₂＞S₁+S₃时，说明实验结束后植株的干重增加了．
（5）在图甲实验的环境条件下，若每天光照8小时，则平均光照强度至少要大于6klx时，植株才能够正常生长．

Answer 1

分析 分析图甲：图一表示在一定浓度的CO₂和适当温度条件下，测定番茄叶片在不同光照条件下的光合作用速度与光照强度的关系．a点时，光合强度为0，此时植物细胞只进行呼吸作用；ab段，呼吸作用强度大于光合作用强度；b点时，呼吸作用强度等于光合作用强度；b点之后，呼吸作用强度小于光合作用强度．
分析图乙：A点开始进行光合作用，G点时光合作用消失．S₂表示白天光照较强时光合作用积累的有机物，S₁+S₃表示夜间及光照较弱时消耗的有机物，因此一昼夜该植物有机物的积累总量=白天光照较强时光合作用积累量-夜间及光照较弱时消耗量=S₂-（S₁+S₃）．

解答 解：（1）提取叶绿体中色素常用的试剂是无水乙醇（或丙酮），分离色素的方法是纸层析法，将光合色素分离开的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度越大，在滤纸条上的扩散速度越快．
（2）叶绿体中吸收光能的色素中含量最多的是叶绿素a，这些色素吸收光能的两个用途是水的分解和ATP的合成．
（3）图甲a点时，光合强度为0，此时植物细胞只进行呼吸作用，故产生ATP的场所是线粒体和细胞质基质，若在CO₂浓度为1%条件下进行实验，CO₂浓度浓度增加，呼吸作用减弱，要保证呼吸作用强度等于光合作用强度，则需降低光照强度，故b点向左移动．CO₂浓度浓度增加，光饱和点增加，则c点向右上方移动．
（4）图乙中A点开始进行光合作用，G点时光合作用消失．因此得到图乙曲线的实验中，给植株光照时间共有14h，其中有光照且光照强度一定保持不变的时间段有AB和CD，EF段限制因素为CO₂浓度．当图中S₁、S₂和S₃的面积关系为S₂＞S₁+S₃时，说明实验结束后植株的干重增加了．
（5）在图甲实验的环境条件下，光照强度为6klx时，净光合速率为4，呼吸速率为2，若每天光照8小时，则净光合作用量=4×8-2×16=0，故平均光照强度至少要大于6klx时，植株才能够正常生长．
故答案为：
（1）无水乙醇（或丙酮）  纸层析法
不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度越大，在滤纸条上的扩散速度越快
（2）叶绿素a      蓝绿色      水的光解和ATP的合成（不全不给分）
（3）线粒体和细胞质基质   向左移动   向右上方移动
（4）14   AB和CD   二氧化碳浓度    S₂＞S₁+S₃
（5）6

点评 本题考查对有关坐标曲线图的理解，考查光合作用和呼吸作用相关知识，意在考查考生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断的能力．