Question

某研究小组研究了环境因素对光合作用和呼吸作用影响的实验．结合所给材料，分析回答相关问题．

（1）图一表示在光照充足、CO₂浓度适宜的条件下，温度对番茄的光合作用速率和呼吸作用速率影响的曲线．由图一可知，光合作用、呼吸作用都受到温度的影响，其中与

 

有关的酶对高温更为敏感．
（2）金鱼藻在适宜条件下进行光合作用而繁殖很快．图二表示在相同培养液中，以图中的装置Ⅰ和Ⅱ（密封环境）分别培养金鱼藻，将两个装置都放在阳光下，一定时间后，观察装置Ⅰ和Ⅱ发生的变化．由图二可知，与C相比，B试管中金鱼藻繁殖速度快，其原因是

 

．
（3）卡尔文给小球藻悬浮液通入¹⁴CO₂，光照一定时间（从1秒到数分钟）后杀死小球藻，同时提取产物并分析．实验发现，仅仅30秒的时间，二氧化碳已经转化为许多种类的化合物．想要探究CO₂转化成的第一个产物是什么，可能的实验思路是

 

．
（4）图三表示将同一品种玉米苗置于25℃条件下培养，实验结果表明，在

 

条件下施肥效果最为明显．

Answer 1

考点：影响光合作用速率的环境因素,细胞呼吸的过程和意义

专题：

分析：图一表示在光照充足、CO₂浓度适宜的条件下，温度对番茄的光合作用速率和呼吸作用速率影响的曲线，温度超过光合作用已经开始下降，但是呼吸作用还在上升，直到40℃才开始受到影响开始下降．
图二A中酵母菌：C₆H₁₂O₆（葡萄糖）

酶

2C₂H₅OH （酒精）+2CO₂+少量能量，促进金鱼藻的光合作用，而D中乳酸菌发生呼吸作用C₆H₁₂O₆（葡萄糖）

酶

2C₃H₆O₃（乳酸）+少量能量，金鱼藻缺乏二氧化碳光合作用减慢．
图三由坐标的分析可知，土壤含水量在40%-60%之间，施肥的效果最为明显．
本题主要考查的知识点有：光合作用的阶段：
①光反应阶段：场所是类囊体薄膜
a．水的光解：2H₂O

光能

4[H]+O₂
b．ATP的生成：ADP+Pi

酶

ATP
②暗反应阶段：场所是叶绿体基质
a．CO₂的固定：CO₂ +C₅

酶

2C₃
b．CO₂的还原：2C₃

酶

（CH₂O）+C₅ +H₂O

解答： 解：（1）由坐标分析可知，温度超过30℃光合作用已经开始下降，但是呼吸作用还在上升，在40℃时光合作用强度等于呼吸作用强度，之后呼吸作用才开始受到影响下降，所以与有关光合作用的酶对高温更为敏感．
（2）根据无氧呼吸的反应方程式：A中酵母菌发生呼吸作用：酵母菌：C₆H₁₂O₆（葡萄糖）

酶

2C₂H₅OH （酒精）+2CO₂+少量能量，产生二氧化碳，促进金鱼藻的光合作用，而D中乳酸菌发生呼吸作用：乳酸菌：C₆H₁₂O₆（葡萄糖）

酶

2C₃H₆O₃（乳酸）+少量能量，不产生二氧化碳，金鱼藻缺乏二氧化碳光合作用减慢．
（3）由光合作用的阶段：
①光反应阶段：场所是类囊体薄膜
a．水的光解：2H₂O

光能

4[H]+O₂
b．ATP的生成：ADP+Pi

酶

ATP
②暗反应阶段：场所是叶绿体基质
a．CO₂的固定：CO₂ +C₅

酶

2C₃
b．CO₂的还原：2C₃

酶

（CH₂O）+C₅ +H₂O
由分析可知，想要探究CO₂转化成的第一个产物是什么，可缩短光照时间，并同时检测当检测的化合物只有一种时，这个化合物就是第一个产物．
（4）分析变量是施肥效果，看实线和虚线，且最为明显应是土壤含水量在40%-60%之间．
故答案为：
（1）光合作用
（2）A中酵母菌发生呼吸作用产生二氧化碳，促进金鱼藻的光合作用，而D中乳酸菌发生呼吸作用不产生二氧化碳，金鱼藻缺乏二氧化碳光合作用减慢
（3）缩短光照时间，并同时检测当检测的化合物只有一种时，这个化合物就是第一个产物
（4）土壤含水量在40%-60%之间

点评：模式图的这类题目要明确考查的生理过程，如果不明确生理过程，就是一道很难的题目，如果能够明确生理过程就是一道得分的题目，所以这类题目做题的根本就是掌握相关的知识点，本题中考查的是光合作用和呼吸作用的生理过程，这部分知识点要从多个角度方程式、模式图等去理解．