Question

【題目】某生物小組利用圖1裝置在光合作用最適溫度（25℃）下培養番茄幼苗，通過測定不同時段密閉玻璃罩內幼苗的02釋放速率來測量光合速率，結果如圖2所示，請回答下列問題：

（1）實驗中無色透明玻璃鐘罩的作用是__________________。

（2）若在配制完全營養液時，忘記加入了MgS04，采用該植物的葉片進行葉綠體色素的提取和分離，發現濾紙條上色素帶的變化是__________________________。

（3）利用根毛區細胞和完全培養液_____________（填“能”或“否”）觀察到質壁分離，分析其原因是_____________。

（4）在t0—t1之間番茄幼苗可能產生二氧化碳的場所是__________，t2時葉肉細胞的光合速率_____（填“=”、“＞”或“＜”）呼吸速率，t3t4之間限制光合作用速率的環境因素是_____________。

（5）若t4時玻璃罩內02的量比t0時增加了288 mg，則此階段植株積累葡萄糖的量為_____________mg。

Answer 1

【答案】 透光并阻止鐘罩內和外界環境發生物質交換 葉綠素a和b色素帶變窄 否 完全培養液和根的細胞是等滲，細胞不會發生失水現象 細胞質基質和線粒體基質 ＞ C02濃度 270

【解析】結合題意和裝置圖分析，由于整個實驗都是在最適溫度（25℃）下測定的不同時段密閉玻璃罩內番茄幼苗的02釋放速率，所以對于得到的曲線圖2來說，黑暗階段（t0-t1）氧氣的負釋放速率實際含義是幼苗的呼吸速率；充足光照階段（t1-t4），氧氣釋放速率先增大后減小，這實際代表幼苗凈光合速率先增后減，原因是密閉罩內CO2開始充足，后來逐漸減少而限制了光合作用；在補充CO2之后（t4-t5），幼苗凈光合作用速率再次逐漸增大。

（1）實驗中無色透明玻璃鐘罩的作用：一方面是讓外界的光照能透過進裝置罩；另一方面是防止罩內與外界進行物質交換。

（2）如果完全營養液缺少MgS04，植物因缺少鎂，使葉綠素a和b合成減少，進而導致對葉片中色素進行的提取和分離發現，濾紙條上葉綠素a和b色素帶變窄。

（3）由于完全培養液與根毛區細胞的細胞液相比，是等滲溶液，甚至是低滲溶液，所以如果將根毛細胞放在完全培養液中是不能觀察到根毛因滲透失水而出現質壁分離。

（4）結合前面的分析可知，在t0-t1之間番茄幼苗可能在發生有氧呼吸的同時，還發生了無氧呼吸，此時產生二氧化碳的場所有細胞質基質和線粒體。從圖中可看出，t2時幼苗的凈光合速率=0，但對于能進行光合作用的葉肉細胞而言，其光合作用產生的氧氣不僅要滿足自身呼吸作用的消耗，還要滿足其他不能進行光合作用的細胞的呼吸作用消耗，所以對葉肉細胞而言，其光合速率應大于呼吸速率；在t3t4之間限制幼苗的光合作用速率之所以下降，其主要的限制環境因素是C02濃度。

（5）若t4時玻璃罩內02的量比t0時增加了288 mg，根據光合作用的總反應式可知：6O2→1C6H12O6，設此階段植株積累葡萄糖的量為x mg，則有（6×32）:288=180:x，解得x=270.