Question

某科研小组为探究植物光合作用速率的变化情况，设计了由透明的玻璃罩构成的小室（如图A所示）． 

（1）将该装置放在自然环境下，测定夏季一昼夜小室内植物氧气释放速率的变化，得到如图B所示曲线，那么影响小室内植物光合作用速率变化的主要环境因素是

 

；装置刻度管中液滴移到最右点是在一天中的

 

点．
（2）在实验过程中某段光照时间内，记录液滴的移动，获得以下数据：

每隔20分钟记录一次刻度数据
…	24	29	32	34	…

该组实验数据是在B曲线的

 

段获得的．
（3）图B中e与f相比，e点时刻C₃的合成速率

 

，与b相比，a点形成的原因可能是

 

．为测定该植物真正光合作用的速率，设置了对照组，对照组置于遮光条件下，其他条件与实验组相同．测的单位时间内，实验组读数为M，对照组读数为N，该植物真正光合作用的速率是

 

．
（4）甲图所示的生理状态下，产生ATP的场所有

 

（用字母表示）．
（5）乙图G、X、Y表示物质，①～⑤表示过程，图中的过程

 

发生于甲图中的B场所．物质X、Y分别代表的是

 

．

Answer 1

考点：影响光合作用速率的环境因素,光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化

专题：

分析：图A：图A是密闭装置，内有二氧化碳缓冲液，说明实验过程中二氧化碳浓度始终不变，因此刻度移动表示是氧气的变化量．液滴移到最右边，此时一天中储存氧气最多．
图B：b点之前，植物只进行呼吸作用；bc段，植物光合速率小于呼吸速率；c点时，植物光合速率等于呼吸速率；cg段，植物光合速率大于呼吸速率；g点时，植物光合速率等于呼吸速率；g点之后，植物光速率小于呼吸速率．
图甲：A类囊体薄膜；B叶绿体基质；C线粒体基质；D线粒体内膜；E细胞质基质．由于有氧呼吸的二氧化碳的释放量大于叶绿体的吸收量，所以呼吸作用强度大于光合作用强度．
图乙：①是水的光解；②是三碳化合物的还原；③是有氧呼吸的第一阶段；④是有氧呼吸的第二、三阶段；⑤二氧化碳的固定．X表示三碳化合物；Y表示丙酮酸；G表示葡萄糖．

解答： 解：（1）影响光合作用的因素主要有光照强度、温度、二氧化碳浓度等．图A是密闭装置，内有二氧化碳缓冲液，说明实验过程中二氧化碳浓度始终不变，那么影响小室内植物光合作用速率变化的主要环境因素就只有光照强度和温度了．装置刻度管中液滴移动是由氧气的增减造成的，只在有氧气释放，液滴就会右移．图B中g点表示光合作用与呼吸作用相等，超过该点将消耗氧气，所以g点时储存氧气最多．
（2）表格中数据表明，氧气的产生速率在逐渐减小，表明光合作用在减弱，在B曲线上所对应的区段是de和fg．
（3）e点与d点相比，e点由于白天光照过强、温度过高导致气孔关闭，二氧化碳吸收减少，因此二氧化碳固定减少，那么C₃的合成速率慢．
a点形成的原因可能是a时刻温度较低．
装置A中测定的是净光合速率，装置C中测定的是呼吸速率，因此在处理数据时，将A装置中液滴移动距离加上C装置中液滴移动的距离．实验装置中实验组读数表示净光合速率，对照组读数为呼吸速率．测得单位时间内，实验组读数为M，对照组读数为N，该植物真正光合作用的速率是=净光合速率+呼吸作用速率=M-N或M+|N|．
（4）甲图所示的生理状态下，产生ATP的场所有A类囊体薄膜、C线粒体基质、D线粒体内膜、E细胞质基质．
（5）乙图G、X、Y表示物质，①～⑤表示过程，图中的过程⑤二氧化碳的固定、②三碳化合物的还原发生于甲图中的B叶绿体基质场所．物质X、Y分别代表的是三碳化合物、丙酮酸．
故答案为：
（1）光照强度、温度       18（或g）      
（2）de或fg
（3）慢      a时刻温度较低        M-N
（4）A、C、D、E      
（5）⑤②三碳化合物、丙酮酸

点评：本题具有一定的综合性和难度，属于考纲中理解、应用层次的考查，在解答过程中需准确分析图解，从图解中获取解题的有效信息．光合作用和呼吸作用过程中的几个名词需理解：净光合速率即为有机物积累速率、有机物合成速率即为总光合速率、总光合速率=净光合速率+呼吸速率、从周围环境吸收CO₂的量即为净光合作用量．