Question

14．研究人員以某植物為材料，利用圖甲裝置，對影響光合作用的各種環(huán)境因素進(jìn)行研究．

（1）在光合作用過程中，光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的物質(zhì)有ATP和[H]．
（2）在其它條件不變的情況下，將圖甲裝置由陽光下移至黑暗處，則植物葉肉細(xì)胞內(nèi)三碳化合物含量增加（填“增加”或“減少”），此時產(chǎn)生ATP的場所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體．
（3）為了探究溫度對光合作用的影響，首先應(yīng)在圖甲裝置的燒杯內(nèi)加入CO₂緩沖液（保持瓶內(nèi)CO₂量大致不變），然后再打開該裝置的活塞開關(guān)，使U形管兩側(cè)液面如圖所示，然后關(guān)閉活塞．實(shí)驗(yàn)的觀察指標(biāo)是U形管A側(cè)液面的變化值．在每一給定溫度且其他條件均相同、適宜的情況下光照l小時，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

溫度（℃）	5	10	15	20	25	30	35
水柱高度（mm/h）	1.0	1.7	2.5	3.2	3.7	3.5	3.0

請分析水柱高度表示的是凈光合速率（填“總光合速率”或“凈光合速率”）．
（4）去除圖甲的水浴裝置后，將植物置于自然條件下進(jìn)行培養(yǎng)，用CO₂濃度測定儀測得了該玻璃罩內(nèi)CO₂濃度的變化情況，繪成乙圖的曲線．其中A～B段CO₂相對含量升高是因?yàn)橹参锏募?xì)胞呼吸速率大于光合作用速率，影響B(tài)～D段CO₂相對含量下降的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度．在一天當(dāng)中，圖中植物呼吸速率與光合速率相等的點(diǎn)有B點(diǎn)和F點(diǎn)，植物B有機(jī)物積累量最多的點(diǎn)是F．

Answer 1

分析 分析圖解：圖甲實(shí)驗(yàn)裝置中，如果燒杯中放置二氧化碳緩沖液，并且提供光照，該緩沖液可以為光合作用提供穩(wěn)定的二氧化碳來源，此時裝置中變化的氣體是氧氣，因此左側(cè)的水柱高度能夠表示凈光合速率強(qiáng)度；如果燒杯中放置NaOH溶液，并且提供黑暗條件，由于該溶液可以吸收裝置中的二氧化碳，因此變化的氣體量仍為氧氣量，此時該值可以表示呼吸速率．
圖乙中，B點(diǎn)和F點(diǎn)表示光合作用速率等于呼吸作用速率；B點(diǎn)之前、F點(diǎn)之后，CO₂相對增加，凈光合速率小于0，說明只進(jìn)行呼吸作用，或呼吸作用強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度；BF段CO₂相對減少，表示光合作用速率大于呼吸作用速率．

解答 解：：（1）光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供了ATP和[H]．
（2）其它條件不發(fā)生改變，由光照轉(zhuǎn)移到黑暗因?yàn)楣庹障�失，光反�?yīng)受到影響，產(chǎn)生的ATP和[H]減少，細(xì)胞內(nèi)三碳化合物還原需要ATP和[H]，所以三碳化合物還原受阻，在細(xì)胞內(nèi)含量增加．黑暗環(huán)境中，產(chǎn)生ATP的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體．
（3）為了探究溫度對光合作用的影響，則二氧化碳濃度屬于無關(guān)變量，因此首先應(yīng)在圖甲裝置的燒杯內(nèi)加入二氧化碳緩沖液（NaHCO3溶液），保證實(shí)驗(yàn)過程過程中二氧化碳濃度保持不變．圖甲實(shí)驗(yàn)裝置中，如果提供光照，該緩沖液可以為光合作用提供穩(wěn)定的二氧化碳來源，此時裝置中變化的氣體是氧氣，因此左側(cè)的水柱高度能夠表示凈光合速率強(qiáng)度．
（4）分析乙圖的曲線，其中A～B段植物的細(xì)胞呼吸速率大于光合作用速率，CO₂相對含量升高．B～D段光照強(qiáng)度降低，CO₂相對含量下降．在一天當(dāng)中，B、F點(diǎn)光合作用速率等于呼吸作用速率，即凈光合速率等于0，F(xiàn)點(diǎn)之后CO₂相對增加，凈光合速率小于0，故植物有機(jī)物積累量最多是在曲線的F點(diǎn)．
故答案為：
（1）ATP和[H]
（2）增加
（3）凈光合速率
（4）植物的細(xì)胞呼吸速率大于光合作用速率        光照強(qiáng)度     B點(diǎn)和F點(diǎn)    F

點(diǎn)評 本題結(jié)合實(shí)驗(yàn)及曲線圖，綜合考查細(xì)胞呼吸和光合作用的相關(guān)知識，要求考生識記光合作用的過程及影響因素；掌握凈光合速率、真光合速率和呼吸速率之間的關(guān)系，能理論聯(lián)系實(shí)際，運(yùn)用所學(xué)的知識作出合理的解釋．