Question

【題目】人類對光合作用的研究已經進行了300多年，關于光合作用還有很多值得研究的問題。請分析回答下列問題：

Ⅰ．1864年，德國植物生理學家薩克斯做了一個實驗：把紫蘇植物先在暗處放置12h，然后將葉片的一部分遮住。將葉片光照一段時間后，先用酒精去除色素，再加染液，結果光照到的部分顯出深藍紫色，遮光部分沒有顏色，說明光合作用的產物有淀粉。

（1）由于做這個實驗，對材料的選擇有一定的要求，下列哪些不是做這個實驗的理想材料（________）

A、天竺葵 B、竹子

C、水綿 D、松樹

Ⅱ．如圖是在適宜條件下測得紫蘇遮光前吸收 CO２的速率和遮光（完全黑暗）后釋放CO２的速率。吸收或釋放CO２的速率隨時間變化趨勢的示意圖如下（吸收或釋放CO２的速率是指單位面積葉片在單位時間內吸收或釋放 CO２的量），回答下列問題：

（2）在光照條件下，圖形A＋B＋C的面積表示該植物在一定時間內單位面積葉片光合作用_____________________，其中圖形B的面積表示________________，從圖形C可推測該植物存在另一個________________的途徑；CO２進出葉片是通過__________________________結構），那么CO２進出葉肉細胞都是通過________的方式進行的。

（3）在上述實驗中，若提高溫度、降低光照，則圖形“A”和“B”的面積變化分別是____________________________________；原因是_______________________________。

（4）紫蘇是陸生植物，黑藻是水生植物，它們生長的環境不同，因此它們的光合作用所受到的影響因素有所不同。圖是黑藻在光照等環境因素影響下光合速率變化的示意圖。下列有關敘述，不正確的是（___________）

A、t1→t2，葉綠體類囊體膜上的色素吸收光能增加，葉綠體基質中O2釋放增多；

B、t2→t3，暗反應限制光合作用。若在t2時刻增加光照，光合速率將再提高；

C、t4后短暫時間內，葉綠體中ADP和Pi含量升高，C3化合物還原后的直接產物含量降低；

D、t3→t4，光照強度不變，光合速率的提高是由于光反應速率不變、暗反應增強的結果。

Answer 1

【答案】BCD 固定的CO2總量 呼吸作用釋放出的CO2量 釋放CO2 氣孔 自由擴散 A面積變小，B面積變大 降低光照，光合作用減弱，A面積變小；提高溫度，呼吸作用增強，光照的改變對呼吸作用無影響，B的面積變大 ABD

【解析】

結合圖片考查光合作用速率的影響因素以及與呼吸作用的關系。根據圖1分析，A為葉肉細胞吸收外界的二氧化碳，而B+C的總和則是植物自身產生二氧化碳的量，兩部分的二氧化碳都會被植物的葉肉細胞所吸收，即光合作用所固定的二氧化碳，B的面積表示這段時間內植物呼吸作用放出的二氧化碳的量，而C段表示植物除了呼吸作用以外，還存在其他途徑產生二氧化碳；降低光照，光合作用減弱，提高溫度，呼吸作用增強，光照的改變對呼吸作用無影響；光照強度不變，暗反應增強，加快了ATP與ADP的相互轉化，在一定程度上也會加快光反應的進行，據此分析解答。

（1）天竺葵是本實驗的最好實驗材料，也可以選擇其他像蠶豆，小白菜，錦葵等有綠而薄的葉片的植物，竹子葉片較厚，水綿是一種藻類不易進行遮光和脫色處理，松樹的葉呈針狀，也不適合此實驗。

故選BCD。
（2）根據坐標圖分析，A為葉肉細胞吸收外界的二氧化碳，而B+C的總和則是植物自身產生二氧化碳的量，兩部分的二氧化碳都會被植物的葉肉細胞所吸收，即光合作用所固定的二氧化碳。遮光后，植物主要進行呼吸作用產生二氧化碳，根據遮光后比較平穩的直線的變化趨勢可以推出B的面積表示這段時間內植物呼吸作用放出的二氧化碳的量，而C段表示植物除了呼吸作用以外，還存在其他途徑產生二氧化碳，氣體進出植物體的門戶是氣孔，二氧化碳屬于小分子物質，進出細胞都是通過自由擴散的方式進行的。
（3）題目中提到的適宜條件是針對光合作用，所以提高溫度、降低光照都會降低光合作用，所以A的面積會變小，而呼吸作用的最適溫度比光合作用的最適溫度要高，所以提高溫度會增大呼吸作用速率，而光照的改變對呼吸作用無影響，所以B面積會變大。
（4）A、t1→t2，光照強度增加，光合作用的光反應階段增強，葉綠體的類囊體薄膜上有與光合作用有關的色素，其吸收的光能增加，水的光解產生的氧氣和[H]增加，氧氣并不是由葉綠體基質釋放的，A錯誤；
B、t2→t3，暗反應限制光合作用．限制因素是二氧化碳的含量，有光無光暗反應都可以進行，若在t2時刻增加光照，而二氧化碳的含量不變的話，光合速率將不會提高，B錯誤；
C、t4后短暫時間內，光反應階段受阻，但是暗反應正常進行，葉綠體中ADP和Pi含量升高，C3化合物還原后的直接產物含量降低，C正確；
D、t3→t4，光照強度不變，暗反應增強，加快了ATP與ADP的相互轉化，在一定程度上也會加快光反應的進行，D錯誤。

故選ABD。