Question

17．如图甲为绿藻细胞中光合作用过程简图，图乙为适宜温度条件下绿藻光合速率与光照强度的关系，图丙为25℃条件下，将绿藻置于密闭玻璃容器中，每2h测一次CO₂浓度变化情况（假设细胞呼吸强度恒定）．回答下列问题：

（1）图甲中吸收光能的色素位于叶绿体的类囊体薄膜上，细胞利用D的具体场所是线粒体内膜，E→F过程的中间产物是C₃和C₅．
（2）图乙中光照强度相对值大于7时，限制光合作用的主要环境因素是CO₂浓度．该实验能否确定叶绿体产生O₂的最大速率相对值？不能．若能，最大值为多少？若不能，请说明理由．没有测定黑暗中细胞呼吸的速率．
（3）图丙所示实验中有2小时是没有光照的，这个时间段是2～4h，实验12小时后绿藻干重变化情况是基本不变．
（4）图丙实验过程中4～6h平均光照强度小于（填“小于”、“等于”或“大于”）8～10h平均光照强度，判断依据是两时间段内细胞呼吸与光合作用强度相等，但是4～6小时CO₂浓度较大，所以平均光照强度较低．
（5）某小组就某种化学物质X对小麦光合作用的影响展开研究，所得结果如表（fw表示鲜重；气孔导度表示气孔张开的程度），请回答：

测定项目	A组	B组
叶绿素a含量（mg/gfw）	20.50	25.24
叶绿素b含量（mg/gfw）	8.18	13.13
气孔导度（mmol•m-2•s-1）	0.07	0.25
光合速率（μmol•m-2•s-1）	14.27	31.37

①A组小麦幼苗用含适宜浓度的X的营养液培养；B组作为对照，用不含X的等量营养液培养．
②分析实验数据可知，X可以导致小麦幼苗光合速率明显下降，原因是：
a．使叶绿素含量下降，光反应减弱．
b．使气孔导度下降，吸收的CO₂减少，暗反应减弱．

Answer 1

分析 据图分析：图甲表示光合作用的过程，A是水，B是[H]，C是ATP，D是氧气，E是二氧化碳，F是有机物．图乙中，光饱和点时净光合速率相对值为8．图丙中二氧化碳浓度最低时，光合作用速率等于呼吸作用速率．

解答 解：（1）光合作用的色素位于叶绿体类囊体薄膜上．D是氧气，细胞利用氧气的具体场所是线粒体内膜．E是二氧化碳，F是有机物，光合作用过程中从二氧化碳到有机物的暗反应过程中的中间产物是C₃和C₅．
（2）图乙中光照强度相对值大于7时，已经达到光饱和点，此时限制光合作用的因素不再是光照强度，而是二氧化碳浓度．由于该实验没有测定黑暗中细胞呼吸的速率，所以不能确定叶绿体产生O₂的最大速率相对值．
（3）据图丙分析，绿藻置于密闭玻璃容器中，每2h测一次CO₂浓度变化情况4-6h内细胞呼吸与光合作用强度相等，所以没有光照的时间应该在此之前，而0-2h内二氧化碳浓度上升较慢，所以应该是呼吸作用大于光合作用，2-4h内二氧化碳浓度上升很快，应该是没有光照．实验12小时后，密闭玻璃容器中的二氧化碳浓度与起始时的相同，所以没有有机物的菌落，干重不变．
（4）图丙实验过程中4-6h与8～10h内细胞呼吸与光合作用强度相等，但是4～6小时CO₂浓度较大，所以光照较低．
①实验设计的原则有对照原则和单一变量原则，故用不含X的等量营养液培养作对照；
②由表中数据可知：X可以导致小麦幼苗光合速率明显下降可能的原因是叶绿素含量下降，导致光反应减弱和气孔导度下降，二氧化碳吸收量减少，导致暗反应减弱．
故答案为：（1）类囊体薄膜上　线粒体内膜　C₃和C₅
（2）CO₂浓度　不能　没有测定黑暗中细胞呼吸的速率
（3）2～4　基本不变　
（4）小于　两时间段内细胞呼吸与光合作用强度相等，但是4～6小时CO₂浓度较大，所以平均光照强度较低　 
（5）①不含X的等量营养液
②a．使叶绿素含量下降　b．使气孔导度下降，吸收的CO₂减少

点评 本题结合图示主要考查光合作用的过程和影响光合作用的因素，意在强化学生对光合作用过程及影响光合作用的因素的理解与分析．