Question

1．請回答下列有關(guān)光合作用的問題．
（1）如圖1裝置，反應(yīng)杯的浴液中加入紅花菜豆葉片及少量NaHCO₃（可提供CO₂），并連接氧傳感器，氧傳感器的另一端與計算機(jī)連接，以監(jiān)拋杯中O₂濃度的變化．紅花菜豆葉片放入反應(yīng)杯前需抽空葉肉細(xì)胞間隙內(nèi)的氣體，目的是排除原有氣體對實驗結(jié)果的干擾．隨著測試時間的延長，葉片的光合速率逐漸下降，原因是密閉的反應(yīng)杯中二氧化碳不足，此時，葉綠體中的C₃（填“C₃”或“C₅”）含量下降．
（2）請寫出無氧條件下，葉肉細(xì)胞的細(xì)胞呼吸方程式C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH+2CO₂+能量．
（3）某研究小組獲得了紅花菜豆的葉黃素缺失突變體．從葉黃素缺失突變體葉片中提取色素，研磨葉片時加入碳酸鈣是為了防止色素被破壞．用紙層析法分離色素，色素層析條帶分離結(jié)果是B（從圖2中選擇標(biāo)號）．
（4）圖3表示在光照充足、CO₂濃度適宜的條件下，溫度對某紅花菜豆光合作用速率和呼吸作用速率的影響．請據(jù)圖回答：
①由圖可知，與光合作用有關(guān)的酶對高溫更為敏感．
②當(dāng)環(huán)境溫度為40℃時，該植物的C₆H₁₂O₆凈積累量為0mg/h．

Answer 1

分析 1、光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能把二氧化碳和水轉(zhuǎn)變成儲存著能量的有機(jī)物，并釋放出氧氣的過程．光合作用的光反應(yīng)階段（場所是葉綠體的類囊體膜上）：水的光解產(chǎn)生[H]與氧氣，以及ATP的形成．光合作用的暗反應(yīng)階段（場所是葉綠體的基質(zhì)中）：CO₂被C₅固定形成C₃，C₃在光反應(yīng)提供的ATP和[H]的作用下還原生成糖類等有機(jī)物．
2、葉綠體中的色素都能溶解于有機(jī)溶劑中，如：丙酮、無水乙醇等．所以可以用無水乙醇提取葉綠體中的色素．
3、分離色素原理：各色素隨層析液在濾紙上擴(kuò)散速度不同，從而分離色素．溶解度大，擴(kuò)散速度快；溶解度小，擴(kuò)散速度慢．濾紙條從上到下依次是：胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b．
4、凈光合作用速率=真正光合作用速率-呼吸作用速率，只有凈光合作用速率大于零時，植物才能生長．

解答 解：（1）根據(jù)題意，氧傳感器及計算機(jī)用于監(jiān)測瓶中 O₂濃度的變化，抽空葉肉細(xì)胞間隙內(nèi)的氣體，可排除原有氣體對實驗結(jié)果的干擾．實驗中加入少量 NaHCO₃，隨著時間的推移，CO₂濃度逐漸降低，致使CO₂供應(yīng)不足，光合作用速率下降． CO₂是暗反應(yīng)中合成三碳化合物的原料，CO₂供應(yīng)不足導(dǎo)致葉綠體中三碳化合物的含量降低．
（2）葉肉細(xì)胞在無氧條件下進(jìn)行無氧呼吸，其方程式為：C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH+2CO₂+能量．
（3）研磨葉片時加入碳酸鈣是為了防止研磨過程中色素受到破壞．葉黃素位于色素層析條帶的第2條，故用紙層析法分離葉黃素缺失突變體葉片中的色素，色素層析條帶分離結(jié)果是B．
（4）①由圖3分析可知，實線表示真光合作用速率，虛線表示呼吸作用速率在高溫時，真光合作用速率曲線比呼吸作用速率曲線下降的快，說明與光合作用有關(guān)的酶對高溫更為敏感．
②當(dāng)環(huán)境溫度為40℃時，真正光合作用速率等于呼吸作用速率，所以該植物的有機(jī)物凈積累量=真正光合作用速率-呼吸作用速率=0mg/h．
故答案為：
（1）排除原有氣體對實驗結(jié)果的干擾  二氧化碳不足   C₃
（2）C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH+2CO₂+能量
（3）色素被破壞   B
（4）光合   0

點評 本題考查影響光合作用因素、色素的提取和分離等實驗知識．意在考查能理解所學(xué)知識的要點，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系，能用文字、圖表以及數(shù)學(xué)方式等多種表達(dá)形式準(zhǔn)確地描述生物學(xué)方面的內(nèi)容，能運(yùn)用所學(xué)知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學(xué)問題進(jìn)行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論的能力．