Question

【題目】如圖是有關(guān)棉花成熟綠葉組織的相關(guān)圖解，其中圖1是在一定條件下測(cè)得的某綠色植物光照強(qiáng)度與光合速率的關(guān)系；圖2表示某光照強(qiáng)度和適宜溫度下，光合作用強(qiáng)度增長(zhǎng)率隨CO2濃度變化的情況，請(qǐng)回答下列問(wèn)題。

(1)圖1中，將該植物葉片置于60klx光照下9小時(shí)，然后移到黑暗處15小時(shí)，則該24小時(shí)內(nèi)每100cm2葉片的光合作用所固定的CO2的量為__________mg。（光照強(qiáng)度單位：klx；CO2吸收速率單位：mg/100cm2.h）

(2)圖2中限制D點(diǎn)光合作用速率的主要環(huán)境因素是________，C點(diǎn)和D點(diǎn)相比，葉綠體中[H]的含量________(填“較低”、“相等”、“較高”)。要想使葉綠體內(nèi)C3的含量快速下降，可以改變的環(huán)境條件是________________________。

(3)從生長(zhǎng)狀況相同的棉花葉片上剪出大小、部位相同的若干圓葉片，抽取葉片細(xì)胞內(nèi)的氣體，平均分成若干份，然后，置于不同濃度的NaHCO3溶液中，給予相同的一定強(qiáng)度光照，測(cè)量圓葉片上浮至液面所需時(shí)間，將記錄結(jié)果繪成曲線如圖3，請(qǐng)據(jù)此回答。

①該實(shí)驗(yàn)的目的是：______________________________。

②從圖解分析，c點(diǎn)以后曲線上行，其原因是_________________。

Answer 1

【答案】315 光照強(qiáng)度 較高 停止提供CO2或增強(qiáng)光照 探究CO2濃度對(duì)光合作用速率的影響 NaHCO3濃度太大，導(dǎo)致細(xì)胞失水，從而影響細(xì)胞代謝

【解析】

圖1中，1點(diǎn)細(xì)胞只進(jìn)行呼吸作用； 2點(diǎn)時(shí)光合速率等于呼吸速率；3段光合速率大于呼吸速率。

圖2中，圖中可以看出，BC段光合作用增長(zhǎng)速率最大，到D點(diǎn)光合作用增長(zhǎng)率降為0，此時(shí)光合作用強(qiáng)度達(dá)到最大。

(1)分析題圖可知，60klx光照下，植物凈光合作用的強(qiáng)度是25mg/h，實(shí)際光合作用的強(qiáng)度是25+10=35 mg/100cm2h，因此，植物一天中只有9小時(shí)光照，因此每100cm2葉片的光合作用所消耗的CO2的量為35×9=315mg。

(2) 圖2表示光合作用增長(zhǎng)率，只要光合作用增長(zhǎng)率為正值，植物光合作用速率都在不斷增加，所以在增長(zhǎng)率達(dá)到0時(shí)(即D點(diǎn))光合作用速率達(dá)到最大；此時(shí)CO2濃度仍在繼續(xù)上升，故限制光合作用速率的主要環(huán)境因素不是CO2應(yīng)是光照強(qiáng)度；C點(diǎn)與D點(diǎn)相比，D點(diǎn)時(shí)CO2濃度較高，故還原時(shí)需消耗[H]和ATP較多，所以C點(diǎn)葉綠體中[H]的含量較高。要使C3含量下降，有兩種方法，一為不提供CO2，導(dǎo)致C3的生成量減少，而消耗量不變，C3含量下降；二為增強(qiáng)光照，C3的消耗量增加，而生成量不變，C3含量下降。

(3) ①?gòu)念}意可知，實(shí)驗(yàn)的單一變量是不同濃度的NaHCO3溶液，NaHCO3溶液可以為光合作用提供CO2，所以該實(shí)驗(yàn)的目的是探究CO2濃度對(duì)光合作用速率的影響；②根據(jù)題意，圓葉片上浮至液面所需時(shí)間代表光合作用強(qiáng)度，時(shí)間越短光合作用強(qiáng)度越大，從圖③可知，bc段NaHCO3溶液濃度繼續(xù)上升，所以此時(shí)曲線平緩的限制因素可能為光照強(qiáng)度；曲線上升表明光合作用減弱(產(chǎn)生的氧氣減少)，而c點(diǎn)之后NaHCO3增加，導(dǎo)致葉片細(xì)胞外的濃度過(guò)高，葉片細(xì)胞失水從而影響了它的細(xì)胞代謝，故而導(dǎo)致光合作用降低。