Question

阅读资料回答下列有关光合作用的问题．
（1）光合色素分布在

 

，在纸层析实验中，从上到下色素的种类依次是

 

，加

 

防止色素被破坏．
（2）晴朗夏季，将用全素营养液培养的小麦植株放入密闭的玻璃罩内，室外继续培养．每隔一段时间用CO₂浓度检测仪测定玻璃罩内CO₂浓度，绘制成如图1所示曲线（水平虚线：实验开始时玻璃罩内CO₂浓度）．

①影响曲线BC段变缓的主要因素是

 

，影响FG段变缓的主要原因是

 

．
②光合作用速率等于呼吸作用速率在曲线上对应的点位为

 

，一昼夜中该小麦有机物的最多的时间为

 

时，经一昼夜该小麦的有机物含量变化趋势为

 

．
（3）为研究棉花去棉铃（果实）后对叶片光合作用的影响，研究者选取至少具有10个棉铃的植株，去除不同比例棉铃，3天后测定叶片的CO₂固定速率以及蔗糖和淀粉含量．结果如图2．
①分析图1图2，已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用，因此去除棉铃后，叶片光合产物利用量减少，

 

降低，进而在叶片中积累，综合上述结果可推测，叶片光合产物的积累会

 

光合作用．
②一种验证上述推测的方法为：去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理，使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官，检测

 

叶片的光合产物含量和光和速率．与只去除棉铃植株的叶片相比，若检测结果是

 

，则支持上述推测．

Answer 1

考点：光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化,细胞呼吸的过程和意义

专题：

分析：分析图1，由于玻璃罩是密闭的，曲线上升时，表示呼吸作用强度大于光合作用，曲线下降时，表明光合作用大于呼吸作用．曲线中关键点有D点和H点，此两点刚好达到平衡点，即光合作用强度等于呼吸作用强度；并且A点和K点比较，K点的二氧化碳浓度降低，说明此时有有机物的积累．
分析图2：随着去除棉铃的百分率的增加，叶片的CO₂固定速率不断下降，而叶片中淀粉的含量和蔗糖的含量均有所增加，并且淀粉的增加幅度更大．

解答： 解：（1）叶绿体中的色素分布在类囊体薄膜上，在纸层析实验中，从上到下色素的种类依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，其中色素的提取时，加入碳酸钙防止色素被破坏．
（2）①BC段，二氧化碳浓度上升变缓，说明呼吸强度减弱，由于夜晚气温低，酶的活性低导致的，FG段，二氧化碳浓度下降变缓，说明光合速率下降，主要原因是中午时气孔部分关闭，二氧化碳不足，影响暗反应．
②D点和H点，是二氧化碳上升和下降的临界点，说明光合强度=呼吸强度，一昼夜中，H点二氧化碳浓度降到最低，说明此时积累的有机物最多，对应的时间是18时，由于一昼夜二氧化碳浓度与起始二氧化碳浓度不变，故说明积累的有机物刚好被呼吸消耗完，与之前相比较有机物含量变化趋势为无变化．
（3）①由图2可知，去除棉铃后，植株叶片中淀粉和蔗糖的含量增加，因为叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用，因此去除棉铃后，叶片光合产物利用量减少，淀粉和蔗糖的输出量降低，在叶片积累，根据化学反应平衡原理，产物的积累会抑制正反应的进行，即淀粉和蔗糖的积累会抑制光合作用的进行．
②如果去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理，使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官，那么未遮光叶片的光合产物要部分运输到遮光叶片，与只去除棉铃植株的叶片相比，光合生物积累较少，对光合作用抑制程度较低，因此光合速率较高，则支持上述推测．
故答案为：（1）类囊体薄膜  胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b     CaCO₃
（2）温度   气孔部分关闭，二氧化碳不足，影响暗反应   DH  18时   无变化  
（3）输出量  抑制   未遮光   光合产物含量下降，光合速率上升

点评：本题难度适中，考查光合作用的过程以及影响光合作用因素的探究等相关知识，意在考查考生识记能力、识图能力、分析能力和理解能力，能运用光合作用原理对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断，以及具备验证简单生物学事实的能力．