Question

【题目】人类对光合作用的研究已经进行了300多年，关于光合作用还有很多值得研究的问题。请分析回答下列问题：

Ⅰ．1864年，德国植物生理学家萨克斯做了一个实验：把紫苏植物先在暗处放置12h，然后将叶片的一部分遮住。将叶片光照一段时间后，先用酒精去除色素，再加染液，结果光照到的部分显出深蓝紫色，遮光部分没有颜色，说明光合作用的产物有淀粉。

（1）由于做这个实验，对材料的选择有一定的要求，下列哪些不是做这个实验的理想材料（________）

A、天竺葵 B、竹子

C、水绵 D、松树

Ⅱ．如图是在适宜条件下测得紫苏遮光前吸收 CO２的速率和遮光（完全黑暗）后释放CO２的速率。吸收或释放CO２的速率随时间变化趋势的示意图如下（吸收或释放CO２的速率是指单位面积叶片在单位时间内吸收或释放 CO２的量），回答下列问题：

（2）在光照条件下，图形A＋B＋C的面积表示该植物在一定时间内单位面积叶片光合作用_____________________，其中图形B的面积表示________________，从图形C可推测该植物存在另一个________________的途径；CO２进出叶片是通过__________________________结构），那么CO２进出叶肉细胞都是通过________的方式进行的。

（3）在上述实验中，若提高温度、降低光照，则图形“A”和“B”的面积变化分别是____________________________________；原因是_______________________________。

（4）紫苏是陆生植物，黑藻是水生植物，它们生长的环境不同，因此它们的光合作用所受到的影响因素有所不同。图是黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述，不正确的是（___________）

A、t1→t2，叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加，叶绿体基质中O2释放增多；

B、t2→t3，暗反应限制光合作用。若在t2时刻增加光照，光合速率将再提高；

C、t4后短暂时间内，叶绿体中ADP和Pi含量升高，C3化合物还原后的直接产物含量降低；

D、t3→t4，光照强度不变，光合速率的提高是由于光反应速率不变、暗反应增强的结果。

Answer 1

【答案】BCD 固定的CO2总量 呼吸作用释放出的CO2量 释放CO2 气孔 自由扩散 A面积变小，B面积变大 降低光照，光合作用减弱，A面积变小；提高温度，呼吸作用增强，光照的改变对呼吸作用无影响，B的面积变大 ABD

【解析】

结合图片考查光合作用速率的影响因素以及与呼吸作用的关系。根据图1分析，A为叶肉细胞吸收外界的二氧化碳，而B+C的总和则是植物自身产生二氧化碳的量，两部分的二氧化碳都会被植物的叶肉细胞所吸收，即光合作用所固定的二氧化碳，B的面积表示这段时间内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，还存在其他途径产生二氧化碳；降低光照，光合作用减弱，提高温度，呼吸作用增强，光照的改变对呼吸作用无影响；光照强度不变，暗反应增强，加快了ATP与ADP的相互转化，在一定程度上也会加快光反应的进行，据此分析解答。

（1）天竺葵是本实验的最好实验材料，也可以选择其他像蚕豆，小白菜，锦葵等有绿而薄的叶片的植物，竹子叶片较厚，水绵是一种藻类不易进行遮光和脱色处理，松树的叶呈针状，也不适合此实验。

故选BCD。
（2）根据坐标图分析，A为叶肉细胞吸收外界的二氧化碳，而B+C的总和则是植物自身产生二氧化碳的量，两部分的二氧化碳都会被植物的叶肉细胞所吸收，即光合作用所固定的二氧化碳。遮光后，植物主要进行呼吸作用产生二氧化碳，根据遮光后比较平稳的直线的变化趋势可以推出B的面积表示这段时间内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，还存在其他途径产生二氧化碳，气体进出植物体的门户是气孔，二氧化碳属于小分子物质，进出细胞都是通过自由扩散的方式进行的。
（3）题目中提到的适宜条件是针对光合作用，所以提高温度、降低光照都会降低光合作用，所以A的面积会变小，而呼吸作用的最适温度比光合作用的最适温度要高，所以提高温度会增大呼吸作用速率，而光照的改变对呼吸作用无影响，所以B面积会变大。
（4）A、t1→t2，光照强度增加，光合作用的光反应阶段增强，叶绿体的类囊体薄膜上有与光合作用有关的色素，其吸收的光能增加，水的光解产生的氧气和[H]增加，氧气并不是由叶绿体基质释放的，A错误；
B、t2→t3，暗反应限制光合作用．限制因素是二氧化碳的含量，有光无光暗反应都可以进行，若在t2时刻增加光照，而二氧化碳的含量不变的话，光合速率将不会提高，B错误；
C、t4后短暂时间内，光反应阶段受阻，但是暗反应正常进行，叶绿体中ADP和Pi含量升高，C3化合物还原后的直接产物含量降低，C正确；
D、t3→t4，光照强度不变，暗反应增强，加快了ATP与ADP的相互转化，在一定程度上也会加快光反应的进行，D错误。

故选ABD。