Question

【題目】某學校研究小組利用葉面積相等的 a、b 兩種植物的葉片分別進行了以下兩組實驗（假設兩組實驗在相同且適宜的溫度下進行，且忽略光照對呼吸作用的影響）：

實驗一：將a、b兩種植物的葉片分別放置在相同的密閉小室中，給予充足的光照，利用紅 外測量儀每隔5min測定小室中的CO2濃度，結果如圖1所示。

實驗二：給予不同強度的光照，測定a、b兩種植物葉片的CO2吸收量和CO2釋放量，結果如圖2所示。請據兩圖分析回答：

（1）當實驗一從開始經過10min，a 植物通過光合作用制造的有機物總量比b植物_____。

（2）實驗二中，若給予的光照強度為x klx（A＜x＜B），每日光照12小時，一晝夜中b植物的干重將_____。

實驗三：圖 A 是某地農民蔬菜大棚內一晝夜CO2濃度的變化情況；圖B是某實驗小組為測定某植物的光合作用強度而設計的實驗裝置。請回答：

（3）圖A中E點時葉肉細胞產生的O2的擴散路徑是_____。

（4）若圖B中乙裝置是為排除環境因素的干擾而設置的對照組，則其與甲裝置的區別應 為_____。

（5）若實驗進行1小時后，乙裝置中紅墨水滴向右移動了0．5cm，而甲裝置在測定光合作用強度時移動了4．5cm，測定呼吸作用強度時移動了2．5cm，則在晝夜恒溫的條件下，給予適宜光照12小時，黑暗12小時，則一晝夜該植物體葡萄糖的積累量是_____cm（用紅墨水的移動距離表示）。

實驗四：繡線菊是一種常見的園林栽培灌木，花色絢麗，品種繁多。

（6）研究發現植物能對溫度的變化做出適應性改變。另外將15℃生長的繡線菊A和繡線 菊B置于10℃下低溫處理一周，分別測定兩種植物低溫處理前后最大光合速率、光補償點 以及葉肉細胞葉綠體內蛋白質表達量的變化（如下表 ）。

①結合表中數據，概括繡線菊A在低溫處理前最大光合速率高于繡線菊B的原因：_____。

蛋白質 序號	蛋白質名稱或功能	繡線菊 A		繡線菊 B
		處理前表達量	處理后表達量變化	處理前表達量	處理后表達量變化
①	ATP合成酶	0．45	不變	0．30	下降
②	固定二氧化碳的 X酶	0．18	下降	0．14	不變
③	傳遞電子	0．52	下降	0．33	下降
④	固定二氧化碳的 Y酶	0．14	不變	0．00	上升

②運用已有知識，結合表中數據分析低溫處理后兩種繡線菊最大光合速率下降的共同原因 是：原因一_____；原因二_____。

Answer 1

【答案】少 減少 從葉綠體到線粒體和細胞外 裝置中放上等量的死的同種植物，其他不變 12 繡線菊A與光合作用光反應和碳反應有關蛋白質的表達量均高于繡線菊B 低溫降低了酶的活性 低溫降低了電子傳遞蛋白的表達量

【解析】

1.二氧化碳是光合作用的原料，圖1中密閉小室內二氧化碳濃度降低，是由于光合作用吸收二氧化碳所致，分析題圖曲線可知，與a植物相比，b植物的密閉小室內二氧化碳濃度更低，說明b植物能更有效地利用低濃度二氧化碳；
2.光合作用過程中光反應階段需要光照，在一定的范圍內，隨光照強度升高，光合作用強度增大，分析圖2可知，縱軸表示二氧化碳的吸收或釋放量，因此是植物凈光合作用強度與光照強度之間的關系，植物a的光的飽和點較低，植物b光的飽和點高，因此a植物可以更有效地利用弱光，可能是陰生植物，b可能是陽生植物；

（1）分析圖1可知，10分鐘時，植物a和植物b小室中二氧化碳的減少量相同都是0.8mmol，植物凈光合產量相同，但是分析圖2可知，植物a的呼吸作用強度是1mg/m2．h，植物b的呼吸作用強度是2mg/m2．h，植物合成的有機物的量=植物凈光合產量+呼吸消耗的有機物的量，因此a植物通過光合作用制造的有機物總量比b植物少。
（2）光照強度為A時，植物b的呼吸作用強度大于光合作用強度，光照強度為B時，植物b的凈光合作用強度是2 mg/m2．h，與呼吸作用強度相等，如果植物b處于B點光照條件下12小時，一晝夜中有機物既不增加，也不減少，若是給予的光照強度為x klx（A＜x＜B），則每日光照12小時，一晝夜中b植物的干重將減少。

（3）圖A中DG段大棚內的二氧化碳一直減少，說明植物的光合速率大于呼吸速率，所以E點時光合速率大于呼吸速率，葉肉細胞產生的O2的擴散路徑是從葉綠體到線粒體和細胞外。

（4）圖B中甲裝置的液滴移動是由于植物的代謝和環境共同作用的結果，若圖B中乙裝置是為了排除環境因素的干擾而設置的對照組，則其裝置中應放上等量的死的同種植物，其他與甲裝置相同。

（5）若實驗進行1小時后，乙裝置中紅墨水滴向右移動了0.5cm，而甲裝置在測定光合作用強度時移動了4.5cm，測定呼吸作用強度時移動了2.5cm，說明凈光合速率向右移動了4cm，呼吸速率向左移動了3cm。若給予適宜光照12小時，黑暗12小時，則一晝夜該植物體葡萄糖的積累量=白天凈光合作用量-黑夜呼吸作用消耗量=4×12-3×12=12cm。

（6）①結合表中數據，繡線菊A與光合作用的光反應和碳反應有關蛋白質和酶的表達量均高于繡線菊B，因此繡線菊A在低溫處理前最大光合速率高于繡線菊B的原因是繡線菊A與光合作用的光反應和碳反應有關的蛋白質和酶的表達量均高于繡線菊B。

②從表中數據可知，低溫處理后兩種植物的電子傳遞蛋白的表達量均下降，另外低溫還會降低酶的活性，故低溫處理后兩種繡線菊最大光合速率下降的共同原因是低溫降低了酶的活性、低溫降低了電子傳遞蛋白的表達量。