Question

【題目】植物的生命活動受到多種因素的影響。下圖是夏季晴朗的白天，A、B兩種植物凈光合速率的變化曲線：下表是在不同條件下，對某一時(shí)刻C植物葉肉細(xì)胞中葉綠素a含量與葉綠素b含量的比值、C3的最大消耗速率及有機(jī)物含量進(jìn)行研究的實(shí)驗(yàn)結(jié)果請回答下列問題：

(1)在通過紙層析法分離綠葉中的色素時(shí)，葉綠素a和葉綠素b在濾紙條上形成的色素帶依次呈______________________色。

(2)圖中，在18︰30時(shí)，A植物葉肉細(xì)胞中能產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器是____________________。兩條曲線的交叉點(diǎn)表示玉米和花生積累有機(jī)物的速率___________(填“相同”或“不相同”)。

(3)圖中虛線代表的植物在9︰30～1︰00和12︰30～18︰30兩個(gè)時(shí)間段的凈光合速率都下降的原因是否相同?___________，為什么?____________________________________________。

(4)據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，弱光下葉肉細(xì)胞中___________(填色素名稱)的相對含量有所提高，但是C3的最大消耗速率卻明顯降低，原因可能是弱光下產(chǎn)生的___________減少，限制了暗反應(yīng)。研究人員還發(fā)現(xiàn)，在密閉溫室中栽培的番茄，即使光照、溫度及水肥條件均適宜，番茄的光合速率仍然較低，其主要原因最可能是______________________。

Answer 1

【答案】藍(lán)綠色和黃綠 葉綠體和線粒體 相同 不相同 9:30~11:00溫度較高、葉肉細(xì)胞氣孔部分關(guān)閉，CO2吸收量減少，使凈光合速率下降;12:30~18:30，光照強(qiáng)度減弱，使凈光合速率下降 葉綠素b [H]和ATP 密閉溫室中CO2濃度過低

【解析】

本題的知識點(diǎn)是細(xì)胞呼吸和光合作用的關(guān)系，影響光合作用的環(huán)境因素，本題意在考查學(xué)生理解光合作用、呼吸作用的要點(diǎn)，把握知識點(diǎn)間的內(nèi)在聯(lián)系及用數(shù)學(xué)方法描述生物學(xué)內(nèi)容、處理數(shù)據(jù)的能力。影響光合作用速率的環(huán)境因素,細(xì)胞呼吸的過程和意義。

根據(jù)題干和曲線圖可知，該圖的自變量是光照強(qiáng)度和植物類型；該圖是不同植物隨白天光照強(qiáng)度變化而凈光合速率變化的曲線，植物A在18：30時(shí)曲線與橫坐標(biāo)相交，說明植物的凈光合作用速率為零，即光合作用速率=呼吸作用速率；9︰30～1︰00之間，植物B由于溫度太高，所以氣孔會關(guān)閉，導(dǎo)致二氧化碳吸收不足，則光合作用暗反應(yīng)速率減慢從而使整個(gè)凈光合作用速率下降；12︰30～18︰30之間，植物B由于光照強(qiáng)度下降，則光合作用光反應(yīng)速率減慢從而使整個(gè)凈光合速率下降。17點(diǎn)時(shí)兩條曲線相交，說明玉米和花生的凈光合作用速率相同。

圖表是在不同光照條件、不同土壤含水量條件下，某一時(shí)刻C植物葉肉細(xì)胞中葉綠素a含量與葉綠素b含量的比值、C3的最大消耗速率及有機(jī)物含量；注意葉綠素a含量與葉綠素b含量影響光反應(yīng)，C3的最大消耗速率為暗反應(yīng)速率指標(biāo)。

(1)在通過紙層析法分離綠葉中的色素時(shí)，濾紙條上有4條色素帶，從上至下依次是胡蘿卜素 (橙黃色)、葉黃素(黃 色)、葉綠素a (藍(lán)綠色)、葉綠素b (黃綠色)。

(2)圖中， A植物在18：30時(shí)曲線與橫坐標(biāo)相交，說明植物的凈光合作用速率為零，即光合作用速率=呼吸作用速率，但是此時(shí)植物的呼吸作用不為零，所以此時(shí)植物是進(jìn)行光合作用的，葉肉細(xì)胞中能產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器是葉綠體和線粒體。兩條曲線的交叉點(diǎn)表示兩種植物的凈光合作用速率相同，即積累有機(jī)物的速率相同。

(3) 對植物B而言，兩個(gè)時(shí)間段的凈光合速率都下降的原因不相同。 9:30~11:00溫度較高、葉肉細(xì)胞氣孔部分關(guān)閉，CO2吸收量減少，暗反應(yīng)速率下降導(dǎo)致凈光合速率下降；而12:30~18:30，光照強(qiáng)度減弱，光反應(yīng)速率下降導(dǎo)致凈光合速率下降 。

(4)據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，弱光下葉肉細(xì)胞中葉綠素b的相對含量有所提高，葉綠素b吸收的光能有所提高，但C3的最大消耗速率卻明顯降低，說明暗反應(yīng)中C3的還原反應(yīng)受阻，弱光條件下，光照強(qiáng)度較低而影響光反應(yīng)，導(dǎo)致光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP減少，限制了暗反應(yīng)。在密閉溫室中CO2濃度較低，在其中栽培番茄，即使光照、溫度及水肥條件均適宜，番茄的光合速率仍然較低，其主要原因最可能是密閉溫室中CO2濃度過低。