Question

回答下列两道关于光合作用和细胞呼吸的问题：
Ⅰ．森林中，阳光可能会穿过森林中的空隙，在地上投下“光斑”，它们随着太阳的运动和枝叶的摆动而移动．如图甲显示了在“光斑”照耀前后一株生长旺盛的植物光合作用过程中吸收C0₂和释放0₂的情况．请据图分析回答：
（1）图中的实线表示

 

，虚线表示

 

．“光斑”照耀开始时，限制光合作用产物（糖类）合成的主要因素是

 

．
（2）当“光斑”移开时，0₂的释放速率发生如图所示变化的原因是：

 

．而C0₂吸收速率发生如图所示变化的原因是

 

．

Ⅱ．实验目的：①验证酵母菌有氧呼吸比无氧呼吸释放的二氧化碳多 ②光照减弱使光合作用产生的氧气减少．请依据所给的实验装置（如图乙）、实验材料和用品，在给出的实验方法和步骤的基础上，完成实验步骤的设计和预测实验结果．
材料和用品：菠菜叶片、打孔器、真空泵、纱布（包住试管可部分遮光）等．（实验过程中温度等条件适宜，空气中氧气和二氧化碳在水中的溶解量及菠菜叶片的无氧呼吸忽略不计）．
实验步骤和预测实验结果：
（1）取生长旺盛的菠菜叶片，用直径为1cm的打孔器打出小圆形叶片30片，并将其随机均分成两组，分别置于与右图所示装置相同的装置A与装置B中的试管内，两个装置均关闭夹子①、②，用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉细胞间隙中的气体后，敞开试管口．
结果：小圆形叶片均下沉到试管底部．
（2）将装置A、B均置于相同且适宜的光照等条件下，均关闭夹子③，并打开装置A的夹子

 

，打开装置B的夹子

 

．观察小圆形叶片上浮情况．
结果：

 

．
（3）一段时间后，打开两个装置的夹子③，并关闭装置A的夹子①、②，关闭装置B的夹子②，用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉细胞间隙中的气体后，敞开试管口．
结果：

 

．
（4）用纱布包住装置B的试管，部分遮光，同时打开装置A、B的夹子①、②，并关闭夹子③，观察小圆形叶片上浮的情况．
结果：

 

．

Answer 1

考点：光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化,有氧呼吸的过程和意义,无氧呼吸的概念与过程

专题：

分析：Ⅰ分析曲线图：从“光斑”开始移动时，由于光照的增强，光反应速率加快，所以氧气的释放急剧上升；二氧化碳吸收速率较慢，可能与林间温度较低有关；“光斑”移开时，光照强度降低，光反应速率下降，所以O₂的释放速率立刻恢复到原水平；但光反应积累的ATP和[H]没有立即用完，暗反应还能持续一段时间，所以CO₂吸收速率延续了一段时间后才下降．
Ⅱ根据二氧化碳和光照强度对光合作用的影响来验证该实验的实验结论．

解答： 解：Ⅰ（1）从“光斑”开始移动时，由于光照的增强，光反应速率加快，所以氧气的释放急剧上升；“光斑”移开时，光照强度降低，光反应速率下降，所以O₂的释放速率立刻恢复到原水平，所以虚线表示释放氧气的情况，实线表示二氧化碳的吸收情况；“光斑”照耀开始时由于二氧化碳的吸速率比较低，此时限制光合作用产物（糖类）合成的主要因素是二氧化碳的吸收速率．
（2）当“光斑”移开时，使光照强度下降，光反应降低，所以氧气释放速率下降；而C0₂吸收速率下降比较缓慢，是因为光反应积累的ATP和[H]没有立即用完，还能使暗反应持续一段时间．
Ⅱ（2）将装置A、B均置于相同且适宜的光照等条件下，均关闭夹子③，并打开装置A的夹子①②，可使氧气通入酵母菌溶液，酵母菌进行有氧呼吸，产生的二氧化碳较多，小叶片光合作用较强，产生的氧气较多，上浮的速度较快；打开装置B的夹子，没有氧气通入，B装置中进行无氧呼吸，产生的二氧化碳较少，小叶片光合作用较弱，产生的氧气较少，上浮的速度较慢．
（3）用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉细胞间隙中的气体后，使小叶片的浮力减小，因而两装置中小圆形叶片均下沉到试管底部．
（4）用纱布包住装置B的试管，部分遮光，使其光照减弱，光合作用产生氧气速率下降，小圆形叶片上浮的速度较慢；装置A的试管，没有遮光，光照强度较强，光合作用产生氧气速率较快，小圆形叶片上浮的速度较快．
故答案为：
Ⅰ（1）吸收二氧化碳的情况    释放氧气的情况      二氧化碳的吸收速率
（2）光照强度降低，光反应速率下降      光反应积累的ATP和[H]没有立即用完，还能使暗反应持续一段时间
Ⅱ（2）①、②②
（3）小圆形叶片均下沉到试管底部
（4）装置A的小圆形叶片上浮的速度更快

点评：本题结合实验装置图和曲线图，考查光合作用和呼吸作用的综合应用及探究实验，意在考查考生能具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理；理解所学知识要点的能力和分析曲线图的能力．