Question

18．黑藻在我國是一種比較常見的水生植物．因其取材方便，常作為生物學(xué)實驗的材料．圖1中的丙表示植物細(xì)胞與外界環(huán)境間、葉綠體與線粒體間氣體交換，圖1丁表示光照強度與光合作用速率的關(guān)系．請據(jù)圖1回答：

（1）如圖甲所示，在光照較弱的情況下，適當(dāng)縮短光源與實驗裝置的距離，則單位時間內(nèi)黑藻放出的氣泡數(shù)量增加（填“增加”、“減少”或“不變”）．
（2）圖丙中CO₂產(chǎn)生和消耗的場所分別是d、b（填字母）．
（3）黑藻的葉肉細(xì)胞處于丙圖狀態(tài)時，對應(yīng)圖丁曲線中B點以后（或C點）．
（4）圖丁中限制A-C段光合速率的主要因素是，B點時，葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場所有．如果其他條件不變，CO₂濃度增大，B點往左移．
（5）圖2為探究植物光合作用速率的裝置．實驗開始時針筒的讀數(shù)是0.2mL，水滴位置在X．恒溫30分鐘后，將針筒容量調(diào)至0.6mL，水滴位置恢復(fù)到X．若以氧氣釋放量來表示光合作用速率，則該植物的光合作用速率是0.8mL/h，該數(shù)值比實際的光合作用速率低，原因是植物有氧呼吸消耗了O₂．

Answer 1

分析 1、圖1的丙圖是模擬了光合作用和呼吸作用之間的物質(zhì)關(guān)系，根據(jù)二氧化碳由線粒體和空氣共同提供的，說明了此圖顯示了光合作強度大于呼吸作用強度．或者根據(jù)由葉綠體中釋放的氧氣不僅提供給線粒體外，還有一部分釋放到空氣中，也可判斷以上的結(jié)論．
2、圖2的實驗裝置中的碳酸氫鈉溶液可維持瓶內(nèi)的二氧化碳濃度，因此實驗裝置測的氣體變化量表示氧氣量．此值為表觀光合速率（即凈光合速率）．影響光合作用的環(huán)境因素有：光照強度、溫度、二氧化碳濃度等，如題中的凡士林會阻塞氣孔，導(dǎo)致二氧化碳吸收減少．

解答 解：（1）光源與實驗裝置的距離代表光照強度，適當(dāng)縮短光源與實驗裝置的距離就是增強光照強度，則單位時間內(nèi)黑藻放出的氣泡數(shù)量增加．
（2）CO₂是在線粒體d中進行有氧呼吸第二階段產(chǎn)生的；進入葉綠體b中的CO₂與RuBP（五碳化合物）結(jié)合形成三碳酸，因此圖丙中CO₂產(chǎn)生和消耗的場所分別是b、d．
（3）黑藻的葉肉細(xì)胞處于丙圖狀態(tài)時，線粒體中生成的二氧化碳和空氣中二氧化碳都提供給了葉綠體進行光合作用，即光合作用強度大于呼吸作用強度，對應(yīng)圖丁曲線中B點以后（或C點）．
（4）圖丁中限制A-C段隨著光照強度不斷增強，光合速率液不斷的增大，因此影響光合速率的主要因素是光照強度．B點時，葉肉細(xì)胞同時進行光合作用和呼吸作用，此點產(chǎn)生ATP的場所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體．如果其他條件不變，CO₂濃度增大，光合作用速率提高，B點往左方向移動．
（5）光照條件下，由于光合作用吸收的CO₂由緩沖液補充，同時釋放出O₂導(dǎo)致密閉裝置內(nèi)氣體壓強增大，若使水滴X不移動，其針筒中單位時間內(nèi)O₂氣體容量的增加就代表表觀光合速率的大�。�由題可知，若以釋放出的氧氣量來代表表觀光合速率，該植物的表觀光合作用速率是（0.6-0.2）×2=0.8（mL/h）．與實際光合速率相比，由于植物細(xì)胞呼吸要消耗一部分氧氣，故測得的光合速率偏低．
故答案為：
（1）增加
（2）d、b
（3）B點以后（或C點）
（4）光照強度 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體   左
（5）0.8 植物有氧呼吸消耗了O₂

點評 本題以黑藻為素材，實驗設(shè)計比較巧妙，可以通過針筒上的讀數(shù)測出一定時間內(nèi)的氧氣釋放量，進而可計算出凈光合速率．因此分析實驗裝置為本題的難點，著重考查了考生的審題能力、分析能力和理解能力，以及對相關(guān)實驗進行修訂的能力．