题目内容

1.某课题小组利用当地常见植物--厚叶女贞为实验材料,用打孔器打出相同大小的成熟叶圆片若干,经真空充分处理后,进行有关光合作用研究:
(1)第一组实验:取上述若干叶圆片,放人盛有适宜浓度NaHCO3(CO2缓冲液)溶液的试管中,可观察到叶片均沉入底部;给予适宜强度光照,叶圆片上浮.请回答:
捕获光能的色素分布在类囊体膜上;引起叶圆片上浮的气体及具体来源是氧气,水光解过程产生;CO2中碳原子的转移途径是CO2→C3→C5和糖类(或CO2→C3→C5和CH2O);整个过程叶肉细胞中产生ATP的场所是细胞质基质、线粒体、叶绿体
(2)第二组实验:取实验备用叶圆片20个,各放人5%NaHCO3溶液中,同时分别用368001x,50001x光强照射,实验结果如图,据图回答:厚叶女贞叶圆片的上浮情况表明,不同光照下,同一时间叶片上浮的数量不同(或“上浮相同数量叶片,所需时间(明显)不同”.);强光照可使成熟叶片全部上浮,而弱光下,始终有部分叶片不上浮;40min后,厚叶女贞叶片上浮叶片逐渐下沉.
(3)继续研究发现,光照40min后,与叶片存在1%NaHCO3溶液情况相比,叶片在5%NaHC03溶液中,溶液呈明显棕色,据此推断40min后上浮叶片下沉的原因可能是长时间较高浓度NaHCO3溶液,造成叶绿体等组织损伤,光合速率下降,叶片气体外逸.

分析 本题结合叶圆片上浮法测定光照强度对光合作用的影响,该实验的自变量是光照强度,因变量可以用单位时间内叶圆片的上浮数量来表示.据此分析作答.

解答 解:(1)光合作用的色素分布于叶绿体类囊体的薄膜上.根据题意可知引起叶圆片上浮的气体是氧气,具体来源是光合作用水的光解产生的.光合作用过程中,暗反应吸收的二氧化碳中的碳元素的转移过程是其经固定后转变为三碳化合物,在经过还原成为五碳化合物或碳水化合物.叶肉细胞的光合作用与呼吸作用都可以产生ATP,所以整个过程叶肉细胞中产生AT的场所是细胞质基质、线粒体、叶绿体.
(2)据图分析,厚叶女贞叶圆片的上浮情况表明,不同光照下,同一时间叶片上浮的数量不同.强光照下光合作用大于呼吸作用,氧气释放更多,产生的浮力更大,叶圆片上浮数量多,而弱光下,可能呼吸作用会大于光合作用,叶片释放的二氧化碳被缓冲液吸收,或释放的氧气过少,浮力很小,始终有部分叶片不上浮.
(3)根据题意可知叶圆片长时间在较高浓度NaHCO3溶液中,造成叶绿体等组织损伤,光合速率下降,叶片气体外逸,溶液呈明显棕色,导致40min后上浮叶片下沉.
故答案为:
(1)类囊体膜上    氧气,水光解过程产生    CO2→C3→C5和糖类 (或 CO2→C3→C5和CH2O)    细胞质基质、线粒体、叶绿体
(2)同一时间叶片上浮的数量不同(或“上浮相同数量叶片,所需时间(明显)不同”)      而弱光下,始终有部分叶片不上浮
(3)长时间较高浓度NaHCO3溶液,造成叶绿体等组织损伤,光合速率下降,叶片气体外逸

点评 本题主要考查叶圆片上浮法测定光照强度对光合作用的影响,意在强化学生对相关知识的理解与运用.

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